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又有電影看啦！
這次是沖繩科學技術研究所的科學家們開發了一套新的紡錘體成像方法，是以我們今天能夠超高清一覽真核細胞有絲分裂全程↓
長久以來，科學界一直對細胞有絲分裂過程中，紡錘體組裝過程存有疑問，這套新方法得以讓人一窺究竟。
論文題圖
研究者選用的青鳉魚有諸多優點，它們的基因組較小便于操作，受精卵對溫度要求不高可在常溫下觀察，産卵量也非常可觀。最重要的是青鳉魚胚胎早期分裂是單細胞片層的，很容易觀察。
研究者用紅色熒光蛋白标記了染色質凝聚因子RCC1，用綠色熒光蛋白标記了微管蛋白。在顯微鏡下，染色體會發出洋紅色熒光，形成紡錘體的微管則表現為綠色熒光。
在24℃-25℃條件下，研究者每3分鐘拍攝青鳉魚受精卵，連續進行了約10小時的活細胞成像，期間有82%的受精卵正常發育，與對照組相當，說明成像操作本身對受精卵影響不大。
10小時延時攝影受精卵分裂
青鳉魚受精卵的首次分裂隻需要約12分鐘，到256細胞階段會進一步縮短為約9分鐘，這種速度相比哺乳動物（普遍1小時起步）可以說是飛快了。
不過如此快的速度，細胞分裂還是很穩定很精确，前4次分裂都沒有任何染色體分離錯誤。直到桑椹胚晚期到囊胚早期階段，胚胎才出現了一些細胞周期延長、多倍體樣細胞核等異常分裂問題。
桑椹胚晚期可見一些異常分裂情況
胚胎分裂過程中，細胞大小逐漸變小，紡錘體長度也會随之變小，從約70μm縮水至10μm。
紡錘體長度随細胞大小變化
有趣的是，研究者發現，在早期胚胎的紡錘體中心部分，存在一個特殊的微管密集區域。使用降低微管穩定性的諾考達唑處理之後，還能觀察到紡錘體中心微管網絡，說明它比外圍的紡錘體更加穩定。
特殊微管密集區域在諾考達唑處理後仍舊存在（左下）
這種特殊結構來自Ran-GPT，該通路對胚胎分裂早期細胞的紡錘體組裝至關重要。研究者修改了青鳉魚中對應基因，發現Ran突變體胚胎非常容易出現染色體異常分離，注射突變mRNA會導緻所有胚胎死亡。
不過Ran的關鍵作用隻展現在胚胎早期，晚期重要性大大減弱。研究者猜測這可能是因為晚期細胞大小變小，紡錘體結構也随之發生了一些改變。
Ran突變會導緻細胞分裂異常
早期胚胎的紡錘體組裝過程
看完小電影真的感覺很神奇，紡錘體的形成竟然如此對稱，而且總是位于細胞的正中心，簡直太神秘了。
參考資料：
[1]https://www.nature.com/articles/s41467-024-45251-w
本文作者丨代絲雨