細胞生命四階段全部可見

英國《自然·方法》雜誌31日在線發表的一篇論文,描述了一種使用新型熒光蛋白在活細胞中同時可視化4個細胞周期的方法。這項技術有助於改進對細胞周期及其調控的表徵,增進人們對發育生物學和癌症形成的理解。

細胞的生命是一個持續更新、持續從頭開始的過程。從它的母細胞分裂開始,到它的子細胞形成或細胞自身死亡結束。而細胞周期就是指從一次細胞分裂形成子細胞開始,到下一次細胞分裂形成子細胞為止所經歷的過程。細胞在這種前期、生長、DNA複製和分裂等階段間循環。一直以來,區分細胞這4個階段並非易事,因為要同時對來自許多不同報告蛋白(作為報告基因的蛋白)的信號進行成像,在技術上是非常困難的。

為了克服這一限制,美國斯坦福大學研究人員邁克爾·林及其同事,此次開發了一種名為mMaroon1的熒光蛋白,其熒光位於可見光譜遠紅端,能同時與青綠、綠色和橙色熒光蛋白成像。研究團隊使用這種遠紅報告蛋白來標記一種標誌著S期(DNA複製)和G2期(細胞生長)過渡期的蛋白,從而區分出了細胞周期的所有階段,而先前的系統只能簡單區分4個階段中的3個。

2011年,科學家「對細胞周期關鍵分子調節機制的發現」獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。此次研究人員能掌握細胞周期的適當調控,對理解正常的生理功能至關重要,而人類更深刻地認識細胞周期調控中的問題,則能為一些細胞為何癌變帶來重要見解。未來,這些知識或將推動癌症治療領域的發展,為創新癌症治療途徑提供重要科學依據。

總編輯圈點

熒光蛋白又立功了。它們能奇異地「點亮」生物分子或細胞,顯示出生物分子的活動情況,從而幫助我們理解這些分子或細胞的活動規律和本質。這次,新的熒光蛋白,讓細胞周期的所有階段得以清晰顯現。當然,能看到4個細胞周期,還只是一個開始。不過,正是這些基礎和源頭的創新,孕育著生命科學發展的未來,昭示著癌症治療手段的新前景。

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