科学家首次在细胞外创造出细胞分裂

从我们被设想成一个单细胞到我们的伤口在成年后自行愈合,细胞分裂是生物体生长和生存的关键部分。虽然我们大体上理解它的工作原理,但我们在某种程度上仍不能搞明白这其中的细微差别。

因此,这项新研究展开了进一步的研究。为了做到这一点,他们将“成分”从细胞中移除,并在细胞外进行重组。但令他们没想到的是这个临时细胞居然会像正常细胞一样分裂。

首先,研究小组分离出肌动蛋白,这是细胞分裂过程的关键蛋白。而奇迹就发生在研究人员加入肌球蛋白–一种参与肌肉收缩的运动蛋白–的时候。令人惊讶的是,肌球蛋白向肌动蛋白液滴的中心移动,然后从中间把它们掐掉,随后形成了两个独立的“细胞”。

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“这方面还没有先例,”该研究首席研究员Margaret Gardel表示,“它看起来就像驱动细胞分裂的纺锤体。”

透过建模过程背后的物理原理,团队更好地理解了为什么会发生这样的情况。研究人员发现,肌动蛋白将自己组织成平行线,因为这是它们发现阻力最小的地方。而肌球蛋白也在尝试着做同样的事情,聚集在中间,但如果太多的肌球蛋白聚集在一个地方反而会打断液滴。

虽然它不是自然细胞分裂方式的完美复制品,但该团队表示,它是理解基本原理的一个很好的模型。它还可能激发人造细胞和其他的医学突破。

相关研究报告已发表《PNAS》上。

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