研究人员发现了将细胞分裂与癌症联系起来的新见解

为了替换老化和磨损的细胞，人体主要使用一种叫做有丝分裂的过程，在这个过程中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DNA受损，就会导致基因紊乱和癌症等疾病。

为了使细胞分裂发生，两组DNA必须定位在细胞的相对两侧。首先，通常包含DNA的小室，即细胞核，分解了它的保护层。然后染色体被一种纤维装置分开。每个DNA集合周围都形成了一个新的细胞核。最后，细胞分裂成两个，每个细胞内部都有自己重新形成的核隔间。

犹他大学亨茨曼癌症研究所(HCI)的科学家和加州大学旧金山分校(UCSF)的合作者在该杂志上发表了这项研究自然扩展我们对细胞分裂复杂过程的理解。他们发现LEM2蛋白在细胞分裂过程中有两个重要的功能。首先，LEM2在形成细胞核的保护层上形成密封，保护两组DNA免受损害。第二，LEM2招募的因子可以分解负责分离DNA集合的纤维装置。HCI的凯瑟琳·乌尔曼博士和加州大学旧金山分校的亚当·弗罗斯特博士在过去六年里合作完成了这项工作。

为了可视化LEM2在有丝分裂中的作用，Ullman实验室使用彩色荧光标记物来标记不同的成分:LEM2、纤维和DNA。这一过程使研究小组能够拍摄到lem2从它第一次与完整的纤维结合到它们被分解的过程。他们观察到LEM2蛋白在纤维穿过细胞核保护层的孔处聚集并与其他蛋白质(escrt)形成凝胶状密封。这个LEM2“o型环”有效地封闭了重新形成的核外壳，保护每组DNA免受核周围物质的影响。

“使用我们的成像方法，我们能够看到一个过程只发生在大约5分钟的过程中细胞分裂Dollie LaJoie博士说，她是乌尔曼研究小组的一名研究员，也是这项研究的合著者。

Ullman说:“两个团队在这个项目上使用不同的方法来更好地解释LEM2的作用，这一事实加强了这项工作。”“我的研究小组专注于这个过程的现场细胞而弗罗斯特的研究小组则致力于进一步了解这种蛋白质本身。”

作者指出，这种新型的凝胶状分离可能被证明对LEM2参与的其他关键细胞功能很重要，包括更高层次的DNA组织。

作者还表明，LEM2在组装细胞核时受到破坏，导致DNA损伤——损害正常细胞功能。

Ullman说:“这项工作为识别DNA受损的新途径打开了一扇门，在某些情况下，DNA受损可能导致癌症的发展。”

今后，Ullman和Frost实验室将在这项工作的基础上，研究细胞核形成不当和DNA损伤之间的联系。他们将研究癌细胞如何缺乏适当的核组装和核修复调控。

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