弗朗西斯克里克研究所和伦敦国王学院的新研究发现，细胞必须保持其形状和比例，才能通过细胞分裂成功繁殖。
这项研究发表在《自然通讯》上，揭示了鳞片的基本生物学基础，即细胞在生长或收缩时保持其比例。从单细胞到复杂生物，这一原理贯穿一生，但其生物学起源至今仍是个谜。
通过研究相关血吸虫和粟酒裂殖酵母的酵母细胞，研究小组发现鳞片在细胞分裂中起着至关重要的作用。为了通过细胞分裂成功繁殖，裂殖酵母细胞需要复制它们的DNA，然后分裂中间产生两个新细胞。新的研究表明，保持正确的形状对于细胞找到分裂发生的“中间点”非常重要。
裂殖酵母细胞通常呈丸状，顶端发出分子信号，在中间相遇。最新研究发现，如果细胞太圆，末端距离不够远，信号会混淆，细胞分不清中间位置。圆形细胞分裂时，会偏离中心，这可能会撕裂DNA并杀死细胞，或者在一个细胞中留下两个拷贝的DNA，但在另一个细胞中没有。
Snezhka Oliferenko教授解释说：“如果一个部门在一个细胞中留下两个DNA拷贝，没有DNA的那个就会死亡，而有两个拷贝的那个可能会在下一次分裂中引起问题，从而导致人类细胞中的癌症。”克里克和国王研究小组的负责人。“为了避免这种情况，非常重要的一点是，分裂发生在正确的位置。我们发现，细胞的形状决定了它将在哪里分裂，突出了在细胞水平上扩张的关键功能。这有助于回答基因进化的问题，为什么以及当生物体的大小发生变化时，它们将如何进化。”
当酵母细胞被基因编辑或喂养以限制它们的饮食时，它们会收缩以保存营养。
“我们发现血吸虫依赖一种叫做rga4的基因来调节其生长，所以当细胞收缩时，细胞会保持形状，”第一作者、斯涅茨卡实验室博士后Gune Gu博士说。“细胞只是形状相同的较小细胞，可以正常存活和繁殖。”
研究小组发现，当他们禁用rga4基因时，细胞失去了扩张能力，因此变得过于肥胖，偏离了中心。然而，当这些经过基因编辑的细胞在狭窄的通道中生长以保持薄时，它们会正常分裂。
Snezhka说：“只要长宽比正确，血吸虫就能在中间准确分裂，继续茁壮成长。“这是一项漂亮的生物研究，因为它让我们能够检验基本的生物学原理，并获得清晰优雅的结果。我们可以问一些问题，比如‘缩放有什么意义？’为什么细胞形状很重要？等待提问。通过研究血吸虫和波贝血吸虫等姊妹种的异同，我们可以深刻理解对生命本身至关重要的过程。"
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