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。
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