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没有一个独特的过程决定细胞何时分裂

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了解细胞分裂的方式和时间对于确定从癌症如何发展到为什么某些哺乳动物能够变得如此之大的一切都很重要。11月7日发表在科学进展杂志上的一项关于大肠杆菌细胞数据的新研究,揭示了一个关于触发细胞分裂的长期问题。

以前的研究表明,为了分裂,细胞必须对染色体进行分割并为新细胞制作其DNA的完整拷贝,并且还必须形成隔膜或隔膜以将新细胞与旧细胞分开。但哪个过程是细胞分裂的主要触发因素?一个现有的模型表明,当细胞分裂主要取决于DNA复制何时完成,而另一个模型则表明隔膜形成是关键的催化剂。由意大利米兰大学IFOM,Santa
Fe研究所,瑞士苏黎世联邦理工学院,法国索邦大学和其他大学的科学家们提出的新分析表明,答案是两者都需要同时发生。

没有一个独特的过程决定细胞何时分裂,圣菲研究所的生物物理学家Jacopo
Grilli说道,他是该研究的共同作者。

我们逐一观察细胞后实际上是一个类似于及时供应链的过程,这是一个过程,在这个过程中,不同材料在[汽车]生产线上的到达时间与他们需要它们,而最长的到达时间决定了生产线的实际速度,苏黎世联邦理工学院的共同作者Gabriele
Micali解释道。这代表了概念框架的一种变化,它将细胞周期的这一重要通道重新纳入了新的视角。

Grilli补充说,他们的新模型可以重新分析现有数据,可用于研究任何种类的生物体,而不仅仅是细菌。能够了解哪些过程决定细菌中的细胞分裂对于研究其他生物,如真核生物,哺乳动物细胞,癌症等也很重要。

10月16日发表在Cell
Reports上的同一研究小组进行的一项单独但相关的研究归结于控制DNA复制和细胞分裂的机制。该论文补充了Science
Advance研究的结果,发现先前假设复制是细胞分裂的瓶颈过程,这种假设过于局限,无法识别同时循环在确定细胞何时分裂时所起的作用。

Grilli补充说,这两篇论文都证明了确保在复杂的数据集中探索每种可能的相关性的好处。在生物学或其他领域,我们总是认为我们需要获得更多数据和更精确的数据来回答这个问题

如果我们收集到足够的数据,问题就会自行解决。但我们也需要很好的方法来研究现有数据,他说。我喜欢这两篇论文是他们将数据推向极限,因此我们可以看到模型失败的地方,并了解我们之前未在数据中理解的内容。

根据IFOM的高级和相应作者Marco Cosentino
Lagomarsino的说法,下一个挑战是了解协调这两个过程的机制。这个问题的答案可以为病理情况[如基因组不稳定性和癌症]提供有价值的指示,其中分裂周期与染色体周期之间的协调被破坏。

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