新方法让你看到细胞癌变。
可视化lem2在有丝分裂中的作用。图片来源：huntsman cancer institute
4月29日，美国犹他大学亨茨曼癌症研究所的katharine ullman和加州大学旧金山分校的adam frost及同事，在《自然》发表了一项研究，扩展了人们对细胞分裂这一复杂过程的理解。
他们发现蛋白质lem2在细胞分裂过程中有两个重要的功能。首先，lem2帮助形成了细胞核的保护层中，保护两组dna不受损害。其次，lem2吸收了一些因子，这些因子分解负责纤维装置。
为了取代老化和磨损的细胞，身体会使用一个叫做有丝分裂的过程，把一个细胞分裂成两个。当一个细胞准备分裂时，它会复制自己的dna，这样每个子细胞都有一个完整的副本。在这个过程中，dna片段或染色体必须精确地分配到子细胞中。如果一个细胞的dna拷贝不完整，或者受损，就会导致基因紊乱和疾病，比如癌症。
为了使细胞分裂发生，这两组dna必须定位在细胞的两端。首先，通常含有dna的细胞核会分解其保护层。然后，染色体被一种纤维装置分开。最后，细胞分裂成两个，每个细胞内部都有一个重新形成的细胞核。
为了可视化lem2在有丝分裂中的作用，研究人员使用彩色荧光标记分辨了不同的成分：lem2、纤维和dna。这使研究小组能够拍摄lem2——从它第一次与完整的纤维结合到它们被分解。他们观察到，在纤维穿过细胞核保护层的空穴处，lem2蛋白与其他蛋白（escrt）聚集并形成凝胶状密封。这个lem2o型环有效地封闭了重新形成的核外膜，保护每组dna不受周围物质的伤害。
使用我们的成像方法，能够看到细胞分裂过程中大约5分钟内发生的事情，这通常是很难研究的。ullman研究组研究员、合著者dollie lajoie说。
ullman说：我们使用不同的方法以便更好地解释lem2的作用，我的研究组把重点放在活细胞的这个过程上，而frost小组则致力于更多地了解蛋白质本身。
作者指出，这种新型的凝胶状分离可能对lem2参与的其他关键细胞功能很重要。研究人员还发现，当lem2与细胞核结合时，其受到的干扰会导致dna损伤，从而危及细胞的正常功能。
ullman说：这项工作为寻找dna受损的新途径打开了一扇门，在某些情况下，这可能会导致癌症的发生。
下一步，ullman和frost实验室将在这项工作的基础上，调查不适当的细胞核形成和dna损伤之间的联系，以及将研究癌细胞是如何在核组装和修复过程中缺乏适当调控的。（来源：中国科学报 唐一尘）
相关论文信息：http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2232-x
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作者：adam frost等 来源：《自然》
