细胞分裂策略在所有生命领域共享

生命 - 古菌，细菌和真核生物的三个领域可能比以前认为的更为共同。在过去的几年里，哈佛大学应用数学助理教授Ariel Amir John A. Paulson工程与应用科学学院(SEAS)一直在研究细胞如何调节大小。在之前的研究中，他和他的合作者发现大肠杆菌(细菌)和芽殖酵母(真核生物)使用相同的细胞机制来确保群体内的细胞大小均匀。

现在，由哈佛大学的John L. Loeb自然科学副教授Ethan Garner和杜克大学生物学助理教授Amy Schmid组成的团队合作，Amir发现古生殖器采用了相同的机制。该研究发表在Nature Microbiology上。

“这些发现提出了关于细胞力学如何在生命的三个领域独立进化的非常有趣的问题，”Amir说。“我们的研究结果将成为最终了解细胞周期控制的分子机制和进化的有用基础。”

古细菌是一种单细胞微生物，栖息在地球上最极端的环境中，如火山温泉，油井和盐湖。众所周知，它们很难在实验室中培养，因此相对未充分研究。

“古细菌是独一无二的，因为它们融合了细菌和真核生物的许多特征，”该论文的第一作者Yejin Eun博士说。“古细菌的大小和形状类似细菌细胞，但它们的细胞周期事件 - 如分裂和DNA复制 - 是真核生物和细菌之间的杂交。”

研究人员研究了盐生嗜盐杆菌(Halobacterium salinarum)，一种生活在高盐环境中的极端微生物。他们发现，像细菌和芽殖酵母一样，H。salinarum通过在细胞周期中的两个事件之间添加恒定体积来控制其大小。然而，研究人员发现H. salinarum不像大肠杆菌那么精确，细胞分裂和生长的变异性比细菌细胞更多。

“这项研究首次量化了古细菌大小调节的细胞力学，”Amir说。“这使我们能够定量探索这些机制如何工作，并建立一个模型来解释数据中的可变性以及细胞周期关键属性之间的相关性。最后，我们希望了解是什么让这种细胞机制如此受欢迎。生活领域。“