人体细胞分裂的分子制动可预防癌症

瑞典卡罗林斯卡医学院和英国苏塞克斯大学的研究人员发现，复制DNA的过程会产生制动信号，从而阻碍细胞分裂。这种分子制动确保细胞在分裂之前具有两个完整的DNA拷贝，从而防止DNA损伤和癌症发展。该研究发表在科学杂志“分子细胞”上。

生物学的一个重大谜团是，单个受精卵如何能够产生数百万个共同构成人体的细胞，同时限制生长以预防癌症等致命疾病。这个过程受到我们的DNA的严格管制，DNA是我们体内每个细胞携带的基因食谱。在细胞分裂并产生两个新的子细胞之前，它必须复制其DNA。细胞如何决定何时分裂是科学中一个长期存在的问题。

现在，瑞典卡罗林斯卡医学院与英国苏塞克斯大学之间的国际合作，发现了人体细胞分裂的内置分子制动器。研究人员透露，复制DNA的过程会产生制动信号，阻止细胞增殖。这种机制确保细胞在分裂之前具有两个完整的DNA拷贝，并且人体中的所有细胞都含有相似的基因组。

“通过创建不能复制DNA的细胞，并在单个细胞中随着时间的推移跟踪蛋白质活性，我们发现DNA复制阻断了引发细胞分裂的酶。在DNA复制完成后，立即启动细胞分裂的机器被激活。基本机制有助于确定何时人体细胞会分裂，“负责这项研究的卡罗林斯卡医学院细胞与分子生物学系高级研究员Arne Lindqvist说。

研究人员还表明，分子制动可确保最大限度地减少DNA损伤。当制动器不起作用时，细胞在准备好之前就会分裂，导致大量的DNA损伤。

“我们的研究突出了仓促细胞分裂的危险后果，并为细胞如何获得最终导致癌症的DNA突变提供了重要线索，”主要作者，卡罗林斯卡医学院医学生物化学和生物物理系博士后研究员Bennie Lemmens说。