tom70基因編碼的是線粒體外膜轉(zhuǎn)運(yùn)酶（Translocase of Outer Mitochondrial,TOM）復(fù)合物中的Tom70受體,在線粒體蛋白轉(zhuǎn)入線粒體膜間隙中具有重要作用.該研究以裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）為材料,采用活細(xì)胞成像的方法,研究tom70基因缺失后細(xì)胞有絲分裂中動(dòng)力學(xué)的變化.研究結(jié)果表明,tom70基因缺失會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞間期微管數(shù)目和長(zhǎng)度異常,tom70Δ細(xì)胞中微管長(zhǎng)度長(zhǎng)于野生型;同時(shí),細(xì)胞進(jìn)入分裂期時(shí)tom70Δ紡錘體的形成、生長(zhǎng)速率、生長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)度和斷裂方式都與野生型存在差異.紡錘體長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)顯示tom70Δ細(xì)胞存在紡錘體延遲斷裂現(xiàn)象.對(duì)tom70Δ進(jìn)行活細(xì)胞成像,觀察3種不同的紡錘體斷裂行為:直線型、拱形和S型.綜上結(jié)果表明,線粒體tom70基因缺失導(dǎo)致細(xì)胞動(dòng)力學(xué)缺陷,包括紡錘體維持缺陷、染色體分離缺陷和紡錘體斷裂缺陷. 

【文章來(lái)源】：南京師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,43(03)北大核心

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tom70基因缺失對(duì)有絲分裂間期微管數(shù)量和長(zhǎng)度的影響

在有絲分裂過(guò)程中染色體的正確分離離不開紡錘體極體(SPBs)組裝的紡錘體. 有絲分裂紡錘體的伸長(zhǎng)分為3個(gè)階段,分別對(duì)應(yīng)有絲分裂不同階段. 為了進(jìn)一步了解tom70基因缺失對(duì)紡錘體組裝的影響,通過(guò)活細(xì)胞成像分析了tom70Δ和野生型在帶有mCherry-Atb2(mCherry熒光蛋白標(biāo)記的α-微管蛋白)和Hht2-GFP(綠色熒光蛋白標(biāo)記的組蛋白H3)紡錘體組裝動(dòng)力學(xué). 野生型的紡錘體伸長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)出典型的4個(gè)階段:有絲分裂前期(Ⅰ期)、中期(Ⅱ期)、后期A(染色單體分離)與后期B(紡錘體伸長(zhǎng)),tom70Δ細(xì)胞中則存在一些異常情況(圖2A),包括細(xì)胞周期延長(zhǎng)、染色體出現(xiàn)不分離等情況. 紡錘體長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)顯示,tom70Δ細(xì)胞與野生型在前期和中期并無(wú)顯著差異,在后期B中紡錘體的伸長(zhǎng)延遲了3.4 min,與野生型具有極顯著差異(**P<0.01)(圖2B、2C). 野生型和tom70Δ細(xì)胞的長(zhǎng)度分析表明,野生型細(xì)胞在紡錘體形成點(diǎn)、前期與中期臨界點(diǎn)、中期與后期臨界點(diǎn)、后期與末期臨界點(diǎn)以及有絲分裂終點(diǎn)的細(xì)胞長(zhǎng)度分別為(12.73±1.20)μm、(12.87±1.22)μm、(13.04±1.25)μm、(13.27±1.26)μm和8.52 μm,而tom70Δ的細(xì)胞長(zhǎng)度分別為(14.08±1.20)μm、(14.17±1.20)μm、(14.35±1.15)μm、(14.46±1.15)μm和(9.24±1.00)μm(圖2E-2I). tom70Δ細(xì)胞中每個(gè)時(shí)期的細(xì)胞長(zhǎng)度都比野生型細(xì)胞更長(zhǎng),都具有極顯著差異(**P<0.01). 以上結(jié)果提示tom70基因敲除影響了細(xì)胞的長(zhǎng)度以及延遲了有絲分裂后期的時(shí)間.2.3 tom70基因缺失對(duì)細(xì)胞分裂中紡錘體的影響

mC-Atb2和Hht2-GFP也用作細(xì)胞有絲分裂中的紡錘體伸長(zhǎng)和染色體分離動(dòng)力學(xué)研究時(shí)的檢測(cè)信號(hào). 野生型細(xì)胞的紡錘體在前期伸長(zhǎng)速度為(0.23±0.06)μm/min,前期的持續(xù)時(shí)間為(4.15±1.15)min;在中期伸長(zhǎng)速度為(0.12±0.05)μm/min,持續(xù)時(shí)間是13.65 min(圖3A-3D). tom70Δ細(xì)胞的紡錘體在前期的伸長(zhǎng)速度是(0.21±0.08)μm/min,持續(xù)時(shí)間為(4.45±1.15)min,進(jìn)入中期紡錘體伸長(zhǎng)速度為(0.12±0.06)μm,持續(xù)時(shí)間為(17.55±4.91)min(圖3A-3D). 野生型和tom70Δ細(xì)胞在前期和中期的伸長(zhǎng)速率與時(shí)間上沒(méi)有顯著差異. 值得注意的是,野生型紡錘體在后期的伸長(zhǎng)速率是(0.57±0.10)μm/min,后期持續(xù)時(shí)間為(16.65±3.12)min,而tom70Δ細(xì)胞的紡錘體在后期則以(0.53±0.08)μm/min的速度伸長(zhǎng),持續(xù)時(shí)間為(20.05±2.76)min(圖3E-3F),在持續(xù)時(shí)間上與野生型具有極顯著差異(**P<0.01). 從整個(gè)有絲分裂來(lái)看,野生型持續(xù)時(shí)間為(33.5±4.15)min,紡錘體總長(zhǎng)度為(11.88±0.88)μm;tom70Δ持續(xù)時(shí)間為(38.5±4.35)min,紡錘體總長(zhǎng)度為(13.23±1.22)μm,差異均為極顯著(**P<0.01)(圖3G-3H). 結(jié)果表明,tom70基因敲除導(dǎo)致細(xì)胞有絲分裂期紡錘體變長(zhǎng),同時(shí)也延長(zhǎng)了有絲分裂的持續(xù)時(shí)間,主要表現(xiàn)在后期紡錘體伸長(zhǎng)階段被阻滯.2.4 tom70基因缺失對(duì)細(xì)胞分裂中紡錘體組裝和斷裂的影響


本文編號(hào)：2980281