染色体内聚缺陷的细胞失明

由GulbenkiandeCiência研究所(IGC;葡萄牙)组织负责人Raquel Oliveira领导的研究已经阐明细胞如何对染色体凝聚缺陷几乎视而不见。发表在科学杂志“ 细胞报道 ”上的研究结果揭示了这些通常与癌症发展，先天性疾病和不育症相关的缺陷如何逃避对确保基因组隔离的检查点机制的严格监督。

在细胞分裂期间，染色体中包含的遗传信息需要在两个子细胞之间忠实地分配。当将两个相同的DNA分子(姐妹染色单体)保持在一起的“分子胶”过早丢失时，染色体随机分布，导致具有错误染色体组的子细胞(也称为非整倍体)。已经知道姐妹染色单体凝聚缺陷不会从确保有丝分裂保真度的机制中引起强烈反应。鉴于对细胞的严重后果，这种“失明”似乎是矛盾的，并且这种失败的原因尚不完全清楚。

利用果蝇作为模型系统(黑腹果蝇)，结合多学科方法，研究人员人为地过早丧失了姐妹染色单体凝聚力，并评估了活细胞的行为。根据与牛津大学Bela Novak教授合作开发的实验观察和数学建模模拟，研究小组得出结论，在早期凝聚损失后，细胞逐渐不能纠正和检测染色体附着错误。“这就像一个雪球效应：当姐妹染色单体过早分离时，控制有丝分裂保真度的检查点机制无法以非常稳健的方式”读取“这个错误。Raquel Oliveira表示，这种失败有助于进一步削弱确保错误纠正和检查点信号传输的机制，从而导致细胞无法感知到某些问题。这一现象由该论文的第一作者Mihailo Mirkovic解释：“我们发现检测和纠正染色体附着缺陷的机制对CDK1(有丝分裂的主要调节因子)的活性具有超敏感性。在正常细胞中，这种敏感性确保了遗传物质的忠实分离。具有讽刺意味的是，如果cohesin过早丢失，这会对细胞起作用，使它们无法生成强大的检查点响应并避免有丝分裂错误。

“这项工作提供了一个初步的理论框架，以了解细胞如何对凝聚缺陷做出反应。我们目前正在研究生物体水平，在整个发育过程中，这些细胞是否适用于所有细胞，或者某些细胞是否比其他细胞更”盲目“。拉奎尔奥利维拉说。