重要成果聚焦细胞分裂研究领域新进展!

这项新的研究证实保持细胞身份的机制是基于DNA的包装方式。人们已知在细胞核中，分子DNA链被包裹在核小体（nucleosome）中一组称为组蛋白的蛋白周围，所有这一切都位于称为染色质的较大超结构中。此外，已知组蛋白的“尾巴”延伸到核小体的外面，使得它们可发生化学变化，这些化学变化决定着一个染色质区域是否“开放”，这就决定着DNA是可接近的，还是紧密压缩的，这也就决定着这个区域中的基因是发生沉默，还是进行转录。在这项新的研究中，这些研究人员设计了一种方法来追踪核小体中组蛋白发生的化学修饰是否准确地从亲本细胞传递到细胞分裂后形成的两个子细胞中的相同DNA区域。

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doi：10.1038/s41556-019-0364-8

最近，来自Seville大学（CABIMER）的研究人员发现了一种新的，可以用于解释解发生不对称细胞分裂的细胞的过早衰老的机制。这对于研究并预测与衰老相关的疾病（例如癌症和神经退行性疾病）的发展非常有用。该研究发表在最新一期的Nature Cell Biology杂志上。在不对称分裂过程中，所得细胞具有不同的形态和大小，不同的细胞内容物含量以及与不同的活力。

非对称分裂的最典型例子是母细胞，它可以在每次分裂后再生，同时产生出更多的专门性的细胞，从而可以形成不同类型的组织。母细胞的数量的稳态是维持组织结构的基础。这些细胞的数量的降低则会导致组织混乱和过早老化，而过多的母细胞会导致组织增生或的发生。

图片来源：Arina Rybina and Julius Hossain, Ellenberg group, EMBL

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doi：10.1016/j.celrep.2019.05.004

-结合组织成像和人工智能，南卡罗来纳医科大学的霍林斯癌症中心研究人员深入探讨了细胞分裂周期是如何受到调节的。相关结果发表在最近的Cell Reports杂志上。由于身体由许多不同类型的细胞组成，这些细胞聚集在一起形成复杂的器官，因此一次性研究整个身体可能非常复杂。以前的研究观察了体外细胞培养系统中的单个细胞，为细胞内部的生物学提供了基本答案，但却忽略了当所有细胞共同作用形成器官时发生的相互作用。

在这一研究中，作者揭示了“转录因子蛋白（E2F家族）在哺乳动物细胞中的时空表达调控机制。哺乳动物具有至少九种不同的E2F转录因子，具有激活（on）或抑制（off）功能。 “转录是第一个从DNA中产生蛋白质的生物过程，而转录因子则是这一过程的开关，”作者解释说。

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doi：10.1073/pnas.1814854116

在最近一项研究中，科学家们通过构建细胞外模型，揭示了细胞分裂的新机制，相关结果发表在PNAS杂志上。该研究帮助科学家了解细胞开展日常活动的物理过程，并有朝一日可以带来医学上的突破。

细胞如何分裂是试图创造生命的最基本特征，这是我们数百年来一直试图理解的东西，细胞在身体中移动，但是一些最复杂的运动发生在细胞内部，其中包括细胞分裂。这一过程的关键参与者之一是肌动蛋白，一种帮助细胞自我组装的重要元件。对此，作者通过尝试在细胞外构建“细胞”模型，了解肌动蛋白作用背后的物理学。

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doi：10.1038/s41586-018-0518-z

有丝分裂是（即细胞一分为二）有机体生命的基础过程，近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自欧洲分子生物学实验室的科学家们通过研究绘制出了促进细胞分裂的首张蛋白质互作图谱，其能够帮助研究人员有效追踪推动细胞分类过程的特殊蛋白的位置和种类。

2010年，研究人员通过研究鉴别出了负责人类细胞分裂的关键人类基因组区域，但细胞并不会依靠基因组DNA来运行，其依赖于DNA所编码的蛋白质来运行，蛋白质能在细胞中完成大部分工作，从而形成细胞的“运作”水平；诸如有丝分裂等过程需要在时间和空间上与数百种不同的蛋白质紧密协调，蛋白质通常会以团队形式工作，类似于在大型建筑工地上的专业建筑工人团队。

研究者Jan Ellenberg说道，截止到目前为止，很多单个实验室仅能对活细胞中单一蛋白质的作用机理进行研究，这项研究中我们利用了一种特殊的系统性策略，清楚的观察到了人类活细胞中形成的蛋白质动态网络；随后研究人员将这些有丝分裂细胞图谱中的数据整合到了交互式的4-D计算机模型中，在这种公共资源中，科学家们就能够自由选择有丝分裂蛋白的任意组合，并且实时观察其在细胞分类过程中的作用模式。

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doi：10.1038/s41586-018-0279-8

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的一篇研究报告中，来自苏黎世大学的科学家们通过研究阐明了细胞分裂的新型控制机制。正如每个厨师都会经历一样，当将香醋和橄榄油混合时，两种液体是彼此分开的，醋滴会浮在油面上，在物理学中，这就构成了液体的两相，而分子间的相分离也会发生在细胞内部。