生物评论周报第226期:《科学》揭示人类卵母细胞中无中心体纺锤体组装的机制

1、《科学》揭示人类卵母细胞中无中心体纺锤体组装的机制

2022年11月18日,来自复旦大学生物医学研究院王磊等研究人员,合作在《科学》杂志上发表了标题为“The mechanism of acentrosomal spindle assembly in human oocytes.”的研究成果,揭示人类卵母细胞中无中心体纺锤体组装的机制。

据介绍,减数分裂纺锤体的组装确保了卵母细胞中染色体的正常分离。然而,人类卵母细胞中纺锤体组装背后的机制在很大程度上仍然是未知的。

人类卵母细胞中无中心体纺锤体组装的机制

fig:人卵母细胞中huoMTOC迁移和微管成核的机制模型

 

研究人员利用2000多个人类卵母细胞的三维高分辨率成像,确定了一个结构,被命名为人类卵母细胞微管组织中心(huoMTOC)。研究人员发现TACC3、CCP110、CKAP5和DISC1蛋白是huoMTOC的重要组成部分。huoMTOC出现在卵母细胞皮层下,在核包膜破裂(NEBD)前迁移到核包膜附近。在NEBD之后,huoMTOC分裂并重新定位在动粒上来启动微管成核和纺锤体组装。破坏huoMTOC会导致纺锤体组装缺陷和卵母细胞成熟停止。

这些结果揭示了人类卵母细胞中huoMTOC调控纺锤体组装的生理机制。

(评论:在人类卵母细胞中,微管成核和纺锤体组装的起始机制已经进化。此外,TACC3突变通过破坏huoMTOC的结构导致纺锤体组装缺陷,从而导致临床卵母细胞成熟阻滞。这提示huoMTOC可能是评价人类卵母细胞质量的重要生物标志物。

文章来源:

Tianyu Wu, Jie Dong et al,The mechanism of acentrosomal spindle assembly in human oocytes.

DOI: abq7361,最新IF:41.037

 

2、《科学》水力通量响应的激素再分配决定根的分枝

2022年11月18日,来自英国诺丁汉大学Malcolm J. Bennett等研究人员合作在《科学》杂志上发表了题为“Hydraulic flux–responsive hormone redistribution determines root branching.”的研究成果,发现水力通量响应的激素再分配决定根的分枝。

据悉,植物的根在其分枝模式中表现出可塑性,从而有效地觅取异质分布的资源,如土壤水。当根失去与水的接触时,xerobranching会抑制侧根的形成。

研究人员表明,xerobranching是由源自韧皮部的激素脱落酸的径向运动调节的,脱落酸通过胞间连丝破坏了内外细胞层之间的细胞间交流。这些细胞间孔的闭合破坏了激素信号生长素的内向运动,阻碍了侧根的分枝。一旦根尖重新与水分接触,脱落酸反应就会迅速减弱。这项研究揭示了根如何通过将水力通量的变化与动态的激素再分配联系起来,使其分枝模式适应异质的土壤水分条件。

 

(评论:开展水分限制环境下Hydraulic Redistribution的研究对深入理解干旱区植物生存的生态水文学机理及其调控对策具有重要的意义。)

文章来源

Bipin K. Pandey et al,Hydraulic flux–responsive hormone redistribution determines root branching.Poonam Mehra, DOI: add3771,

 

3、《科学》Hippo信号指导异位而非正常的器官生长

2022年11月18日,来自比利时鲁汶大学G. Halder研究小组在《科学》杂志上发表了题为“Hippo signaling instructs ectopic but not normal organ growth.”的研究成果,发现Hippo信号指导异位而非正常的器官生长。

研究人员表示,Hippo信号通路被广泛认为是器官生长的核心调控因子,因为对其活性的实验操作造成了突出的过度生长表型。

与这种模式相反,研究人员表明,去除Hippo的转录输出并不损害小鼠肝脏和果蝇眼睛生长到正常大小的能力。此外,Hippo途径效应分子Yap/Taz/Yki的转录活性与细胞增殖不相关,这些效应分子的过度激活诱导的基因表达程序不能再现正常发育。一致的是,果蝇的功能筛选发现了几个Hippo通路的靶基因,这些基因是异位过度生长所需要的,而非正常生长。因此,Hippo信号不指导正常的生长,而Hippo诱导的过度生长表型是由异常遗传程序的激活引起的。

(评论:该研究在果蝇和小鼠肝脏中重新评估了Hippo信号在器官生长过程中的作用。)

文章来源:

W. Kowalczyk, L. Romanelli et al, Hippo signaling instructs ectopic but not normal organ growth.DOI: abg3679,最新IF:41.037

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