在細(xì)胞分裂中,，一般認(rèn)為微管（microtubule）是捕捉染色體,、并使之排列于紡錘體之上的唯一結(jié)構(gòu),。但Jan Ellenberg和他的同事對(duì)此提出了補(bǔ)充意見，認(rèn)為在這個(gè)過程中,，具收縮特性的肌動(dòng)蛋白（actin）網(wǎng)絡(luò)為微管星體(microtubule aster)在染色體捕捉范圍之外的空間內(nèi)伸出了援助之手,。
這篇文章刊登在Nature雜志上，Ellenberg領(lǐng)導(dǎo)的小組研究了海星（starfish）卵母細(xì)胞,，因?yàn)檫@種細(xì)胞的核很大,。通過對(duì)減數(shù)分裂I期的微管和染色體進(jìn)行拍照，他們發(fā)現(xiàn)所有的染色體,，包括遠(yuǎn)端的染色體在內(nèi)，在核膜分裂之后立即移向中心體（centrosome）,，而遠(yuǎn)端的染色體在微管接觸之前就開始移動(dòng)了,。另外，他們還發(fā)現(xiàn)：在去微管聚合作用藥物存在的條件下,，染色體的中板集合（congression）也幾乎正常進(jìn)行著,。這就表明在細(xì)胞內(nèi)還存在另一個(gè)非微管依賴的機(jī)制。
為探究哪個(gè)機(jī)制可以為長距離的染色體捕捉負(fù)責(zé),，Ellenberg和同事們給細(xì)胞培養(yǎng)液中添加了一種去肌動(dòng)蛋白聚合作用藥物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞中有75%在染色體的中板集合方面存有缺陷,。當(dāng)細(xì)胞培養(yǎng)液中同時(shí)加入去肌動(dòng)蛋白聚合作用和去微管聚合作用藥物時(shí),，染色體的中板集合功能則徹底喪失,。跟蹤染色體的行蹤,，作者發(fā)現(xiàn)染色體的移動(dòng)大致可以分為兩個(gè)階段：第一階段,，染色體的緩慢移動(dòng)是肌動(dòng)蛋白依賴性的,；第二階段，快速移動(dòng)階段是微管蛋白依賴性的,。
隨后,，Ellenberg研究小組表明肌動(dòng)蛋白聚合過程（actin polymerization）在核膜即將分裂之時(shí)就開始了,，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)大量熒光標(biāo)記的葡聚糖分子進(jìn)入核內(nèi),。他們認(rèn)為是核膜的分裂激發(fā)了肌動(dòng)蛋白的聚合過程，這個(gè)激發(fā)可能是通過混合區(qū)室化的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)的,。
使用熒光探針（fluorescent probe）來觀察肌動(dòng)蛋白的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，作者發(fā)現(xiàn)在染色體周圍有著絲狀肌動(dòng)蛋白（filamentous (F)-actin）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在。這些絲狀肌動(dòng)蛋白在第一個(gè)時(shí)期即染色體緩慢移動(dòng)時(shí)期存在,，之后就消失了,，接著就發(fā)生了第二階段，即微管蛋白依賴的染色體快速捕捉階段,。
絲狀肌動(dòng)蛋白網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在靠近動(dòng)物極（animal pole,；是中心體存在的地方）的位置消失的，這可能是因?yàn)榧?dòng)蛋白的去聚合過程引起的,。另外的一個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這點(diǎn),，就是在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入肌動(dòng)蛋白固定藥物會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的染色體損失。對(duì)此作者的看法是隨著肌動(dòng)蛋白朝動(dòng)物極的不斷收縮,，肌動(dòng)蛋白網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將攜帶染色體一同移動(dòng)并將之交給微管星體,。
在很多其他動(dòng)物的大核卵母細(xì)胞中,，作者也觀察到了相似的肌動(dòng)蛋白依賴的染色體中板集合過程,。這似乎是脊椎動(dòng)物和哺乳動(dòng)物中共同的機(jī)制。
編者注:摘譯自 ORIGINAL RESEARCH PAPER
A contractile nuclear actin network drives chromosome congression in oocytes
Nature 436, 812-818 (11 August 2005)
