研究表明，破裂的爪蟾卵的细胞质重新组织成细胞样的小室
来源：news medical |校审：Kate Anderton|2019-11-6|翻译：聚生物
破碎鸡蛋能自我解读重组吗？可能吧。
根据斯坦福大学医学院的一项研究，破裂的非洲爪蟾卵的细胞质会自发地重组成细胞样的小室。
“我们都目瞪口呆。如果你将电脑混合在一起，你会得到由细小材料混合成的一个混杂东西，它甚至不能计算二加二等于几。但是，你瞧，细胞质确重组了。”詹姆斯·法瑞尔，医学博士，化学和系统生物学及生物化学教授说。
值得注意的是，自组装的隔间保留了分裂的能力，可以形成更小的隔间。以前的研究表明，一些亚细胞结构，如中心体和内质网，可以从纯化的成分中自组装到细胞外，证明这些结构具有一定的自组织能力。然而，这项新的研究在整个细胞的规模和复杂性上提供了自组织的第一个例子。
隔室自动形成
这一发现依赖于程（Chen）的观察。在研究一种被称为程序性细胞死亡的分子过程时，他注意到在从蛙卵中提取的细胞质中，细胞核表现得出乎意料，大约30分钟后，细胞核已经组织好，两个细胞核之间的距离几乎相等，程说。当他在显微镜载玻片上观察细胞质提取物时，发现它已经形成了明显的间隔，就像一层细胞。
“如果你拿青蛙卵的细胞质——请注意，细胞质已经被均质化了，所以无论什么样的空间结构被完全打乱了——让它在室温下静置，它会自我重组，形成小细胞样的单元。这太不可思议了。”无论是否添加了爪蟾的精子核，这些类似细胞的小室都会形成，这表明爪蟾的行为依赖于卵子固有的某些特性。
为了了解这一现象背后的机制，研究人员测试了添加对细胞骨架蛋白、运动蛋白和激酶的化学抑制剂是否会影响间隔室的形成，这些化学抑制剂会激活其他蛋白。这种方法揭示了细胞中主要的能量来源ATP和微管(提供结构支持的细胞骨架细丝)是隔间形成所必需的。动力蛋白，一种运动蛋白，也是微管定位所必需的。
自我组织的隔间分裂
这些细胞状的分隔间不仅看起来像细胞，它们也像细胞一样分裂。研究人员在确认隔间结构时使用的鸡蛋提取物中含有一种阻止细胞进入细胞周期的化学物质。当这种化学物质被移除，再加入精子细胞核，卵细胞萃取物仍然形成了小隔间。
研究人员发现，这些隔间可以进行超过25轮的分裂，这表明这一过程非常稳健。程说，由于细胞质总量保持不变，并且随着每个周期被分成越来越小的小室，这种分裂也减少了。”程说：“从卵子中提取物质，它以一种让人联想到胚胎发育的方式分裂，就像在真的鸡蛋里应一样。”
未来方向
这些结果表明，爪蟾卵胞质具有形成细胞基本空间结构的内在能力，甚至具有某些功能。然而，一个悬而未决的问题是，这种现象在卵子的正常生理机能中起什么作用。另一个问题是，这种自我组织的能力是卵子细胞所特有的，还是其他类型的细胞所共有的。
研究人员还希望进一步了解自组织发生所需要的条件。“我现在最喜欢的问题是，”法雷尔（Ferrell）说，“我们能否建立一个简单的模型来解释这个组织过程的原理？还是我们必须做一些极其复杂的事情，比如解释我们所知道的微管能做的每一件事?”
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