科技日報記者 張夢然

活細胞如果被比喻為一個繁忙的大都市，細胞分裂就像是這座城市的全面改造工程。現(xiàn)在，西班牙和德國研究團隊揭示了細胞分裂過程中重組其內部結構的機制，并借此創(chuàng)新地開發(fā)了一種系統(tǒng)，僅需幾分鐘即可完成細胞骨架組織狀態(tài)重大轉換。該成果發(fā)表在28日出版的《自然·通訊》雜志上。

細胞分裂中的一個關鍵角色是微管細胞骨架，其為細胞提供了結構支持，促進了細胞內物質運輸，并確保了染色體正確分離。

來自西班牙巴塞羅那基因組調控中心和德國多特蒙德馬克斯·普朗克分子生理學研究所的科學家發(fā)現(xiàn)，一種名為PRC1的蛋白質可連接微管，并在微管重疊和染色體分離的重要區(qū)域形成結構來發(fā)揮作用。然而，PRC1的活動受到嚴密控制，從而能確保微管在恰當?shù)臅r間和位置組裝。這種控制是通過一種稱為磷酸化的化學過程實現(xiàn)的。在這一過程中，酶會在PRC1的特定區(qū)域添加化學標記以影響其活性。

團隊借此開發(fā)了一個全新系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許他們在生物體系之外，精確控制和逆轉細胞分裂不同階段相關的細胞骨架結構的變化。這項新技術使科學家能夠以前所未有的細節(jié)水平，實時觀察細胞分裂的控制過程。

這一技術進步對理解細胞分裂過程中的基本機制具有重要意義，為治療由細胞分裂異常引起的疾病（如癌癥）提供了新思路。同時，此類發(fā)現(xiàn)加深了人們對自然界復雜性的認識，展示了細胞內部高度有序且復雜的系統(tǒng)運作。

總編輯圈點

細胞骨架系統(tǒng)的主要作用是維持細胞的一定形態(tài)，是“房梁”；同時，它還是細胞內物質運輸和細胞器移動的“交通大道”。此次，科研人員觀察到PRC1蛋白質在連接微管中的作用。他們開發(fā)了一套系統(tǒng)，控制不同階段細胞骨架結構的變化，以此實現(xiàn)對細胞分裂機制在更微小尺度上的觀察。小小的細胞，其實是一個復雜運作的工廠。它如此精巧，有時甚至令人難以理解。我們只能盡力去洞察細胞的運作機制，才能在它出錯時擁有糾正的能力。