单细胞 C. elegans 胚胎中有丝分裂纺锤体以高精度和稳定性定位
亚细胞过程
2016-11-23 v2 定量方法
摘要
有丝分裂纺锤体的精确定位对于确定细胞分裂平面十分重要，而分裂平面进而决定胞质内容物如何分配到子细胞以及子细胞如何在组织中定位。在早中期 C. elegans（秀丽隐杆线虫）胚胎中，纺锤体通过微管依赖的机械装置沿前后轴对齐并居中，该装置在纺锤体偏离中心时施加恢复力。为研究居中的准确度和稳定性，我们以高时间和空间分辨率追踪了第一次细胞分裂期间有丝分裂纺锤体的位置和方向。我们发现精度极高：以标准差衡量的中期纺锤体中心横向位置的细胞间差异仅为细胞短轴长度的1.5%。纺锤体位置也非常稳定：中期横向纺锤体位置波动的标准差仅为细胞短轴的0.5%。假设稳定性受组成居中机械装置的微管或动力蛋白等独立马达元件数量的波动限制，我们推断该数量级为一千，与这些细胞中数千根星体微管一致。星体微管从两个纺锤体极长出，与细胞皮层接触，此后不久缩回。如果在与皮层接触时星体微管在施加压缩推力时发生弯曲，则居中的高稳定性可定量解释。因此我们提出，星体中的大量微管提供了一种在中期定位纺锤体的高精度机制，同时组装在前期开始前完成。
引用
@article{arxiv.1605.07053,
title = {The mitotic spindle in the one-cell C. elegans embryo is positioned with high precision and stability},
author = {Jacques Pecreaux and Stefanie Redemann and Zahraa Alayan and Benjamin Mercat and Sylvain Pastezeur and Carlos Garzon-Coral and Anthony A. Hyman and Jonathon Howard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.07053},
year = {2016}
}
备注
Accepted in Biophysical Journal (2016)