選擇哺乳動物單倍體細胞的新方法

自從分子遺傳學出現以來，科學家們一直試圖分離哺乳動物的單倍體細胞。在過去的十年中，許多研究人員終於成功地培育出單倍體細胞系。然而，這些細胞系非常不穩定，有二倍體化的趨勢。現在，西班牙國家癌症研究中心（CNIO）的研究人員發現了能夠提高哺乳動物單倍體細胞系穩定性的化合物。這項研究近日發表在最新一期的《細胞報告》上。

除了精子和卵細胞，人類細胞都擁有兩套染色體，分別遺傳自雙親。然而，只有一組染色體的生物體對科學研究非常有用。CNIO基因組不穩定性研究組組長、該研究的負責人óscar Fernández-Capetillo表示：「擁有一組染色體的細胞是研究基因功能的一個強大工具，因為你只需修改基因的一個副本，就可以分析它對機體的影響。」

酵母等微生物中的單倍體細胞已被廣泛用於生物學研究，徹底改變了生物醫學的歷史。例如，2001年諾貝爾生理學獎得主使用酵母來識別真核生物中調節細胞周期的關鍵分子。然而，酵母和人類之間隔著十億年的進化，許多生物機制沒有被保留下來，這意味著我們無法在微生物中研究它們。在過去的幾年裡，科學家們成功地分離出了哺乳動物單倍體細胞系，然而，所有這些單倍體細胞高度不穩定，會迅速二倍化。

「兩年前，我們發現單倍體細胞通過p53蛋白激活細胞死亡機制，導致單倍體細胞在培養體系中無法存活，並逐漸消失，」Fernandez-Capetillo說，「這些結果解釋了為什麼在實驗室中維持哺乳動物單倍體細胞如此困難。」現在，CNIO的研究人員使用化學篩選方法在近1000種化合物中尋找那些能夠選擇單倍體細胞、對抗染色體數目較多的細胞的化合物。研究表明，合成抗癌藥物紫杉醇的前體DAB (10-Deacetylbacattin III)可以使單倍體細胞生長得更好，從而取代二倍體細胞。

這種化合物作用於微管（微管是細胞分裂過程中染色體遷移的相關因素）。當DAB作用於微管時，染色體數量較多的細胞受到的影響更嚴重，而染色體數量較少的細胞能夠繼續細胞分裂。」這種效應並不局限於單倍體細胞，因為暴露於DAB的四倍體細胞(帶有四組染色體的細胞)也會比二倍體細胞受到更大的影響。換句話說，這種策略允許研究人員在哺乳動物細胞的混合培養體系中選擇染色體數目較少的細胞。

這些結果不僅對哺乳動物單倍體細胞的研究有用，而且對癌症研究也有很大意義，因為DAB的作用也可以通過小劑量的紫杉醇獲得。在這種背景下，作者認為低劑量的紫杉烷可能會選擇性地消除多倍體細胞，而最近的基因組研究表明，多倍體細胞可能存在於高達37%的人類腫瘤中。因此，Fernandez-Capetillo說：「這項研究的結果可能有助於確定哪些癌症患者可能優先受益於使用紫杉醇或其他紫杉醇衍生物的治療。」

科界原創

編譯：花花

審稿：alone

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！