细胞生命四阶段全部可见

科技日报北京10月31日电 (记者张梦然)英国《自然•方法》杂志31日在线发表的一篇论文,描述了一种使用新型荧光蛋白在活细胞中同时可视化4个细胞周期的方法。这项技术有助于改进对细胞周期及其调控的表征,增进人们对发育生物学和癌症形成的理解。

细胞的生命是一个持续更新、持续从头开始的过程。从它的母细胞分裂开始,到它的子细胞形成或细胞自身死亡结束。而细胞周期就是指从一次细胞分裂形成子细胞开始,到下一次细胞分裂形成子细胞为止所经历的过程。细胞在这种前期、生长、DNA复制和分裂等阶段间循环。一直以来,区分细胞这4个阶段并非易事,因为要同时对来自许多不同报告蛋白(作为报告基因的蛋白)的信号进行成像,在技术上是非常困难的。

为了克服这一限制,美国斯坦福大学研究人员迈克尔•林及其同事,此次开发了一种名为mMaroon1的荧光蛋白,其荧光位于可见光谱远红端,能同时与青绿、绿色和橙色荧光蛋白成像。研究团队使用这种远红报告蛋白来标记一种标志着S期(DNA复制)和G2期(细胞生长)过渡期的蛋白,从而区分出了细胞周期的所有阶段,而先前的系统只能简单区分4个阶段中的3个。

2011年,科学家“对细胞周期关键分子调节机制的发现”获得了诺贝尔生理学或医学奖。此次研究人员能掌握细胞周期的适当调控,对理解正常的生理功能至关重要,而人类更深刻地认识细胞周期调控中的问题,则能为一些细胞为何癌变带来重要见解。未来,这些知识或将推动癌症治疗领域的发展,为创新癌症治疗途径提供重要科学依据。

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荧光蛋白又立功了。它们能奇异地“点亮”生物分子或细胞,显示出生物分子的活动情况,从而帮助我们理解这些分子或细胞的活动规律和本质。这次,新的荧光蛋白,让细胞周期的所有阶段得以清晰显现。当然,能看到4个细胞周期,还只是一个开始。不过,正是这些基础和源头的创新,孕育着生命科学发展的未来,昭示着癌症治疗手段的新前景。