Zellen müssen Ihre Form behalten und Proportionen, um erfolgreich vermehren Sie sich durch Zellteilung, findet neue Forschung aus der Francis-Crick-Institut und dem King ‚ s College London.

Die Forschung, veröffentlicht in Nature Communications, zeigt sich eine fundamentale biologische Grundlage für die Skalierung, wo die Zellen behalten Ihre Proportionen, wie Sie wachsen oder schrumpfen. Dieses Prinzip gesehen wird, während des gesamten Lebens, von der einzelnen Zelle bis zum komplexen Organismus, sondern seine biologische Herkunft blieb ein Geheimnis.

Durch das Studium der Hefe-Zellen aus dem verwandten S. japonicus und S. pombe Arten, das team entdeckte, dass die Skalierung spielt eine wichtige Rolle bei der Zellteilung. Erfolgreich vermehren Sie sich durch Zellteilung, spalthefe Zellen kopieren Ihre DNA und dann in der Mitte gespalten, um zwei neue Zellen. Die neue Studie zeigt, dass das bleiben in der richtigen Form ist wichtig für die Zellen zu finden, die Ihre „Mitte“, wo die Teilung erfolgen soll.

Spalthefezellen werden in der Regel mit der Pille geformt, und die Tipps senden molekularen Signale, die in der Mitte treffen. Die neueste Forschung fand, dass, wenn die Zelle ist zu rund und die enden sind nicht weit genug auseinander, werden die Signale gemischt werden und die Zelle kann nicht sagen, wo die Mitte ist. Wenn eine abgerundete Zelle teilt sich, es bricht auseinander, off-Zentrum, die entweder reißen die DNA und töten Sie die Zelle oder lassen Sie zwei Kopien der DNA in einer Zelle und nichts in der anderen.

„Wenn eine Abteilung verlässt, werden zwei Kopien der DNA in einer Zelle, die man ohne DNA-Matrize und eines mit zwei Kopien ist wahrscheinlich, Probleme zu haben, wenn es weiter teilt, die in humanen Zellen zu Krebs führen kann“, erklärt Professor Snezhka Oliferenko, research group leader an der Crick und Königs. „Um dies zu vermeiden, ist es wichtig, dass die Unterteilung geschieht an der richtigen Stelle. Wir haben festgestellt, dass eine Zelle die Form bestimmt, wo es teilen, Hervorhebung der entscheidenden Funktion der Skalierung auf der zellulären Ebene. Dies hilft, die Antwort auf die wichtigste evolutionäre Frage, warum und wie Lebewesen entwickeln würden, die Fähigkeit zu skalieren, wenn Ihre Größe ändert.“

Wenn die Hefe-Zellen sind gentechnisch bearbeitet oder gefüttert eine Diät, schrumpfen Sie sparen Nährstoffe, wenn Sie sich teilen.

„Wir haben festgestellt, dass S. japonicus beruht auf einem gen namens rga4 zu regulieren Wachstum, so dass die Zelle behält seine Form, wenn es schrumpft“, sagt führen Autor Dr. Ying Gu, postdoc in Snezhka lab. „Die Zellen einfach aufgeteilt in dünnere Zellen der gleichen Form, die in der Lage waren, zu Leben und sich vermehren als normal.“

Das team fand, dass, wenn Sie deaktiviert die rga4-gen, die Zellen verloren Ihre Fähigkeit zu skalieren, so wuchs auch ‚Fett‘ und gliedert sich außerhalb der Mitte. Allerdings, wenn diese gentechnisch bearbeitete Zellen, die angebaut wurden in einem engen Kanal, halten Sie Dünn, Sie teilt sich wie normal.

„So lange wie die Länge-zu-Breite Seitenverhältnis korrekt ist, S. japonicus genau teilen in der Mitte und weiter zu wachsen“, sagt Snezhka. „Es ist ein wunderschöner Organismus zu studieren, als es erlaubt uns zu testen, grundlegende biologische Prinzipien und klare, elegante Ergebnisse. Wir können Fragen stellen wie “ Was ist der Punkt bei der Skalierung?‘, Warum tut der Zellform eine Rolle? “ und viele mehr. Durch die Untersuchung der ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen S. japonicus und Schwester-Arten wie S. pombe, wir können Einblicke in Prozesse, die grundlegend für das Leben selbst.“