eLife：量化细胞分裂的基本需求
理解一个生物学过程，就需要分析与之有关的基因和蛋白。然而，定量关键结构中的某一蛋白组分并不容易。幸运的是，葡萄牙IGC（Instituto Gulbenkian de Ciência）的科学家们解决了这个问题。他们通过荧光技术对人类细胞的着丝粒进行研究，发现着丝粒形成需要大约400个 CENP-A分子。这一成果发表在本周的eLife杂志上。
着丝粒是染色体上的重要蛋白结构，可以招募相关分子机器，将染色体分配到两个子细胞，而这一过程是细胞分裂的基础。如果着丝粒的定位发生改变，或者组成着丝粒的蛋白受到破坏，细胞分裂就会出现异常。人们一直知道，蛋白CENP-A对于着丝粒的功能极为重要，但却一直不清楚着丝粒究竟含有多少CENP-A分子。这样的信息将帮助人们深入理解着丝粒的建立和维持机制。
“我们知道，CENP-A在着丝粒形成过程中扮演着至关重要的作用。此前的研究显示，缺乏这一蛋白细胞就无法正确分裂，传给子细胞的染色体数会受到影响。那么着丝粒形成究竟需要多少CENP-A呢？我们需要想办法定量这种纳米级的分子，”文章的第一作者Dani Bodor解释道。
研究团队通过基因工程技术，将编码一种荧光蛋白的基因与CENP-A基因融合，使细胞生产的所有CENP-A蛋白都发荧光。随后他们在显微镜下观察这些细胞，对整个细胞和着丝粒处的荧光进行定量。他们发现，人类细胞中大约有400个CENP-A分子出现在着丝粒处。研究人员指出，上述方法也可以用来解决其他的生物学问题。
“类似技术原本是用于酵母的，之前还没人将其用于更为复杂的细胞，而我们从中获得了启示。酵母细胞的形态和大小都差不多，但人类细胞的形态和大小差异较大，增加了这类技术在使用时的复杂性。”Dani Bodor说。
最后，研究人员采用另外两种技术对结果进行了验证。研究显示，不论哪种方法检测，着丝粒处的CENP-A分子都在四百个左右。
“着丝粒需要非常稳定的结构，以保证染色体在细胞分裂过程中正确传递给子细胞。在细胞分裂时，CENP-A蛋白也会传给子细胞，但各细胞收到的分子数量是不一样的。细胞拥有400个分子，就能确保有足够的CENP-A传递下去形成着丝粒。确定CENP-A的数量，有助于我们理解着丝粒的形成和遗传。”
“如今，越来越多的实验室开始着手解决生物学中的定量问题。而我们的方法在这一方面非常有用，”Lars说。
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