胚胎中的細胞在受精之后立即呈現出不同的形狀,并分成多個層面,,這些層面最終將發(fā)育形成不同的有機組織和器官,。但細胞分裂和變化的形態(tài),則是兩個截然不同的過程,,不能同時發(fā)生,。這兩個過程是如何在胚胎發(fā)育過程中交替發(fā)生的,以及如何用外力來控制兩種活動的交替發(fā)生時間,,是生物學重要研究課題,。以色列魏茲曼研究院的科學家日前發(fā)現,細胞中存在一種蛋白,,這種蛋白能夠暫時中止細胞分裂,,讓其他過程得以進行。
該院分子遺傳系的沃克教授等人揭示了胚胎細胞中蛋白質之間存在的一系列交互作用,,這些蛋白質用于維持胚胎發(fā)育早期的排序,。他們通過對果蠅胚胎的發(fā)育過程進行研究發(fā)現,一種名為HOW的果蠅蛋白起著“交通警”的作用,,它的工作是“捕捉”正要制造第二個蛋白質的RNA鏈,。第二個蛋白的水平稱為Cdc25,控制著細胞分裂的時機,,而它的生產則是由另一個蛋白Twist控制的,,這種蛋白調整著運動的進程。在這個雜亂過程中,,細胞從初生胚胎的外部轉向胚胎內部,發(fā)生著形狀的改變,。這些細胞形成了中胚葉或“中間層”,,并最終將促使肌肉和其他內部組織的產生。
沃克小組研究由突變異種產生的最新形態(tài)的果蠅胚胎(這種胚胎缺少HOW基因)時發(fā)現,,早期發(fā)育的時機呈偏態(tài)分布,。當被內部中胚葉束縛的細胞移動滯后時,細胞分裂過度,。一旦中胚葉構造完成,,細胞則面臨著一個新的分裂波。當細胞完成形狀變化和定位在某處時,Cdc25可達到一個促進細胞分裂的臨界水平,。研究人員認為,,HOW在調節(jié)果蠅中胚葉的未來發(fā)展時可發(fā)揮幾方面的重要作用。所有喜歡發(fā)布信息的普通目標RNA,,像許多調整蛋白質一樣,,這將給予它們相應的快速反應時間,幫助細胞有效地調整復雜的發(fā)育排序,。
這一研究成果發(fā)表在近期出版的《現代生物學》雜志上,。