細胞“中心粒”或為另一生物信使
- 發佈時間：2015-04-29 01:31:08 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京4月28日電 （記者陳丹）攜帶生物資訊的可能不僅只有基因，一種被稱為中心粒的細胞結構，或許也可充當資訊在細胞代際間傳遞的載體。瑞士洛桑聯邦理工學院的科學家發表在《細胞研究》雜誌上的新研究表明，受精卵中僅遺傳自父親的原始中心粒，在胚胎發育中可持續經歷十次細胞分裂。這意味著中心粒很可能也是資訊載體。該發現將對生物學和疾病的治療産生深遠影響。
中心粒是細胞內的一種桶狀結構，由多個蛋白質組成。由於這些組分蛋白質的突變可引起一系列疾病，包括發育異常、呼吸系統疾病、雄性不育和癌症等，中心粒已成為目前許多研究的焦點。中心粒最為人熟知的是它在細胞分裂中所起的作用——確保染色體正確地傳遞給新的子細胞。新受精胚胎會從父母雙方繼承遺傳物質，但大部分細胞器，如線粒體來自卵細胞；而中心粒則全部來自精子，任何“異常”都會隨之傳遞給第一批胚胎細胞。
洛桑聯邦理工學院瑞士實驗癌症研究所皮埃爾·格克茲的團隊想弄清楚，在受精卵不斷進行細胞分裂直至完全發育成胚胎的過程中，這些來自父親的原始中心粒能夠持續存在多久。他們利用線蟲進行了研究，線蟲是研究胚胎發育和人類遺傳疾病常用的模式生物，與包括人類在內的其他物種一樣，線蟲的中心粒也完全來自精子。
實驗所用的是轉基因線蟲，研究人員用熒光信號標記三種不同的中心粒蛋白，然後讓被標記的雄性線蟲與未標記的雌性線蟲交配，這樣就能在胚胎形成過程中跟蹤來自父親的中心粒蛋白組分。他們發現，在經過多達10次細胞分裂後，原始中心粒蛋白竟然還能存在。
這表明能夠持續經歷好幾個細胞分裂週期的中心粒，實際上很可能是非遺傳資訊的載體。如果這一結論得到證實，將顛覆我們對這種真核生物的細胞器的認識和理解。此外，這項研究在醫學領域也有重要意義。由於很多疾病與中心粒相關，而功能異常的中心粒可由父親直接傳遞給後代，這有望為開發創新的治療方法打開大門。
“中心粒一直被認為只是推動了胚胎的發育，”格克茲説，“現在我們表明，中心粒可能是資訊單向遺傳的途徑，對早期發育有相當大的影響。”他的團隊接下來將調查中心粒在其他系統內，包括在人體細胞中，是否也能持續存在如此之久。
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