2020年5月7日 訊 /生物谷BIOON/ --日前，一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自Huntsman癌症研究所等機構的科學家們通過研究揭示了細胞分裂與癌症發生之間的神秘關聯。為了替代老化和磨損的細胞，機體主要會採用一種名為有絲分裂的過程來將細胞一分為二，當細胞準備開始分裂時，其會開始複製自身的DNA以確保每個子代細胞都能夠獲得完整的DNA，在這一過程中，染色體就必須被精確地分配到子代細胞中，如果一個細胞中的DNA拷貝不完整或者DNA發生損傷，就會導致遺傳性障礙及諸如癌症等疾病的發生。
圖片來源：Huntsman Cancer Institute
為了使細胞分裂發生，兩組DNA拷貝就必須定位在細胞對向兩端，首先，細胞和會分解其保護性外殼，隨後染色體被被一種纖維裝置分開，每組DNA周圍都會形成一個新的細胞核，最終細胞就會分裂為兩個子代細胞，每個細胞內部都擁有一個重新形成的細胞核。
這項研究中，研究人員深入理解了細胞分裂的精細化複雜過程，他們發現，LEM2蛋白在細胞分裂過程中擁有兩項重要的功能，首先，LEM2能在形成的細胞核保護層中形成密封裝置，從而保護兩組DNA免受損傷，其次，LEM2會招募一些因子來分解負責分離兩組DNA的纖維裝置；為了證實LEM2在有絲分裂過程中的關鍵角色，研究人員利用彩色螢光標記物來標記不同的組分：LEM2、纖維和DNA，這一過程就能幫助研究人員觀察並分析從LEM2與完整纖維第一次結合開始直至其被分解為止的完整過程。LEM2蛋白能與其它蛋白（ESCRTs）在纖維穿越細胞核保護性外殼的孔洞處聚集並形成凝膠樣的封閉結構，這種LEM2 O型環結構就能有效封閉重新形成的細胞核外殼，並能保護每一組DNA免於細胞核周圍物質的損傷效應。
研究者Dollie LaJoie博士表示，利用成像方法，我們就能觀察到一個僅在細胞分裂大約5分鐘內才會發生的一個過程，這也是一個很難進行研究的過程；文章中，研究人員利用不同的方法很好地解釋了LEM2所扮演的角色，目前研究人員重點對活細胞的這一過程進行研究，這種新型凝膠樣的分隔或許在LEM2參與的其它關鍵細胞功能中也非常重要，比如包括高水平的DNA組裝。
研究者發現，當LEM2組裝細胞核時如果被幹擾了話就會導致DNA發生損傷，從而就會危及正常的細胞功能；本文研究或能幫助研究人員尋找DNA發生損傷的新型通路，其中在部分情況下DNA的損傷會引發癌症；後期研究人員將會繼續深入研究，調查不適宜的細胞核形成與DNA損傷之間的關聯，同時研究人員還會分析癌細胞為何會缺乏不合適的細胞核組裝調節即細胞核的損傷修復過程。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
von appen, A., LaJoie, D., Johnson, I.E. et al. LEM2 phase separation promotes ESCRT-mediated nuclear envelope reformation. Nature (2020). doi：10.1038/s41586-020-2232-x