細胞的分裂是生物生命中最關鍵的機制。25年前，科學家們就發現細菌能通過在中心位置形成一個Z形環而分裂成兩個子細胞，但是一直以來他們都不清楚其中具體的細胞分裂機制。
現在來自哈佛大學等處的研究人員利用先進的顯微鏡，成功解開了這個謎題，發現了細菌如何做到這一點的：它們似乎能在25分鐘內，藉助於多個分子「磚（bricklayers）」從外部構建一個新的細胞壁。而且完成出乎意料的是這些「磚」會在「踏車（treadmilling，生物通譯）」的指導下，沿著細胞壁內側移動。而且細胞壁的構建也是從在前面連續移動的支撐結構開始，後面緊跟著就會連續拆卸。這一研究成果公布在2月17日的Science雜誌上。
這項研究是通過先進的顯微完成，這就需要在細胞壁上加入彩色標籤，通過每次僅僅幾秒鐘的構建材料的顏色變化，研究人員觀察到這個不是一個連續的過程，而是每次發生在不同位置的過程。驅動引擎是FtsZ，這種蛋白構建了一個拱形的聚合物，通過一種稱為「踏車」的現象移動，其命名來自中世紀的舊踏車。
文章作者，荷蘭代爾夫特理工大學Cees Dekker教授解釋道：「利用這種踏車，研究人員可以在前端加入一些材料來構建移動，同時從後部去除它們。我們的研究表明，細胞也使用這種現象來建造細胞壁。」
這種細胞壁是在許多協作蛋白的幫助下構建的，其中FtsZ是最重要的部分。
「我們的新發現解決了25年來一直存在的關於FtsZ如何協調細胞分裂的謎題，這種蛋白就像是一種腳手架支持物，整個構建過程就是在其上發生的，但它又不是滾動的腳手架，而是不斷地翻新自己的固定腳手架：細胞一直在構建細胞壁過程中形成新的腳手架。構成細胞壁的建築機器受到腳手架的調控，因此跟隨著後者的速度。如果細胞同時有多套不同的腳手架，那麼10-15分粥就能構建細胞壁。同時其它蛋白也發揮作用，確保DNA是正確的被分成兩部分，還有細胞膜是正確的關閉等等。整個細胞分裂的過程十分迷人。」
通過了解細菌細胞的整個分裂機制，就能為研發新型抗生素帶來新的契機，未來我們還需要掌握更多細菌的知識，才能製造出更多的武器對抗多種疾病。
當細胞分裂時，包含我們遺傳信息的染色體被分離到兩個新的子細胞。在這個過程中如果出現錯誤，就可能會導致疾病。科學家學家們在實驗室裡製造了一種人工染色體，來研究細胞是如何自我更新的——一個被稱為細胞分裂的過程。該方法允許研究人員研究參與細胞分裂的關鍵因子，包括形成很多染色體結構的蛋白質，與幫助協調處理這個過程的DNA片段。
近期來自愛丁堡大學的研究人員發現細胞分裂過程會構建出一道保護性的屏障，使著絲粒免於被染色體的其他部分影響，可防止致病性錯誤的發生。
原文標題
Treadmilling by FtsZ filaments drives peptidoglycan synthesis and bacterial cell division