摘要：來自康斯坦茨和巴黎的國際研究團隊破譯了控制卵細胞減數(shù)分裂關(guān)鍵步驟的分子機制
當(dāng)產(chǎn)生我們的生殖細胞——卵子和精子——時，細胞分裂過程中需要一個特殊的特征:由于男性和女性的生殖細胞在受精過程中融合，我們的遺傳物質(zhì)的染色體組，通常是雙份的，必須首先減半。否則，染色體將在每次受精過程中翻倍，對胚胎造成嚴(yán)重后果。在生殖細胞中，這種特殊形式的細胞分裂被稱為成熟分裂或減數(shù)分裂，它分兩個步驟進行，減數(shù)分裂I和減數(shù)分裂II，在這兩個步驟中，染色體組按照特定的模式減半。
康斯坦茨大學(xué)(University of Konstanz)分子遺傳學(xué)教授托馬斯·梅爾(Thomas Mayer)解釋說:“在卵細胞的發(fā)育過程中，這一過程甚至比在精子中更復(fù)雜一點，因為成熟分裂必須停止兩次:一次在減數(shù)分裂I，一次在減數(shù)分裂II?！眱煞N逮捕都有不同的調(diào)控方式和不同的功能。第一種是讓新生的卵細胞生長并吸收營養(yǎng);在第二次捕集過程中，成熟的卵子等待受精。第二次停止就這樣阻止了胚胎從未受精卵發(fā)育而來。因此，這對我們的繁殖非常重要，適當(dāng)?shù)臅r機至關(guān)重要。”第二次停止是如何控制的，特別是如何防止它在第一次減數(shù)分裂中過早發(fā)生，直到現(xiàn)在還不清楚。
與巴黎索邦大學(xué)(Sorbonne Université)的同事一起，梅耶爾和他的團隊現(xiàn)在已經(jīng)成功地為這一課題提供了一些線索。隨著他們最近在《發(fā)育細胞》雜志上發(fā)表的文章，他們首次描述了兩種蛋白質(zhì)“Cyclin B3”和“Emi2”的相互作用以及它們對該過程時間表的影響。細胞周期蛋白B3只存在于卵細胞中，迄今為止尚未得到充分研究。另一方面，Emi2已經(jīng)被認(rèn)為直接導(dǎo)致了減數(shù)分裂II的停止:如果它的數(shù)量足夠多，成熟分裂就會停止。
圖1 兩種蛋白質(zhì)“Cyclin B3”和“Emi2”的相互作用以及它們對該過程時間表的影響（圖源：[1]）
利用青蛙和老鼠的卵細胞，研究人員現(xiàn)在已經(jīng)能夠證明，在第一次成熟分裂期間，Cyclin B3通過與另一種蛋白質(zhì)一起引起Emi2的降解，使其可用性保持在這個臨界閾值以下。這可以防止過早地發(fā)生停止。在減數(shù)分裂I結(jié)束時，Cyclin B3自身降解。因此，在減數(shù)分裂II期間，如果沒有cyclin B3的存在，Emi2的可用性會增加，直到有足夠的數(shù)量在適當(dāng)?shù)臅r刻停止第二次成熟分裂。
圖2 利用青蛙和老鼠的卵細胞，已經(jīng)證明Cyclin B3通過與另一種蛋白質(zhì)一起引起Emi2的降解（圖源：[1]）
正如研究人員在他們的實驗中所證明的那樣，青蛙和老鼠的卵細胞中Cyclin B3的完全丟失會導(dǎo)致減數(shù)分裂I中emi2介導(dǎo)的過早停止。“青蛙和老鼠之間過程的相似性表明，這種對我們的繁殖非常重要的細胞周期蛋白B3的功能在脊椎動物進化的早期就出現(xiàn)了，從那以后就一直沒有改變?！盡ayer總結(jié)道。有Cyclin B3基因突變的婦女經(jīng)常會流產(chǎn)，這一事實支持了這一假設(shè)。
參考資料：
[1] Cyclin B3 implements timely vertebrate oocyte arrest for fertilization.
摘要：來自康斯坦茨和巴黎的國際研究團隊破譯了控制卵細胞減數(shù)分裂關(guān)鍵步驟的分子機制
當(dāng)產(chǎn)生我們的生殖細胞——卵子和精子——時，細胞分裂過程中需要一個特殊的特征:由于男性和女性的生殖細胞在受精過程中融合，我們的遺傳物質(zhì)的染色體組，通常是雙份的，必須首先減半。否則，染色體將在每次受精過程中翻倍，對胚胎造成嚴(yán)重后果。在生殖細胞中，這種特殊形式的細胞分裂被稱為成熟分裂或減數(shù)分裂，它分兩個步驟進行，減數(shù)分裂I和減數(shù)分裂II，在這兩個步驟中，染色體組按照特定的模式減半。
康斯坦茨大學(xué)(University of Konstanz)分子遺傳學(xué)教授托馬斯·梅爾(Thomas Mayer)解釋說:“在卵細胞的發(fā)育過程中，這一過程甚至比在精子中更復(fù)雜一點，因為成熟分裂必須停止兩次:一次在減數(shù)分裂I，一次在減數(shù)分裂II。”兩種逮捕都有不同的調(diào)控方式和不同的功能。第一種是讓新生的卵細胞生長并吸收營養(yǎng);在第二次捕集過程中，成熟的卵子等待受精。第二次停止就這樣阻止了胚胎從未受精卵發(fā)育而來。因此，這對我們的繁殖非常重要，適當(dāng)?shù)臅r機至關(guān)重要?！钡诙瓮Ｖ故侨绾慰刂频?，特別是如何防止它在第一次減數(shù)分裂中過早發(fā)生，直到現(xiàn)在還不清楚。
與巴黎索邦大學(xué)(Sorbonne Université)的同事一起，梅耶爾和他的團隊現(xiàn)在已經(jīng)成功地為這一課題提供了一些線索。隨著他們最近在《發(fā)育細胞》雜志上發(fā)表的文章，他們首次描述了兩種蛋白質(zhì)“Cyclin B3”和“Emi2”的相互作用以及它們對該過程時間表的影響。細胞周期蛋白B3只存在于卵細胞中，迄今為止尚未得到充分研究。另一方面，Emi2已經(jīng)被認(rèn)為直接導(dǎo)致了減數(shù)分裂II的停止:如果它的數(shù)量足夠多，成熟分裂就會停止。
圖1 兩種蛋白質(zhì)“Cyclin B3”和“Emi2”的相互作用以及它們對該過程時間表的影響（圖源：[1]）
利用青蛙和老鼠的卵細胞，研究人員現(xiàn)在已經(jīng)能夠證明，在第一次成熟分裂期間，Cyclin B3通過與另一種蛋白質(zhì)一起引起Emi2的降解，使其可用性保持在這個臨界閾值以下。這可以防止過早地發(fā)生停止。在減數(shù)分裂I結(jié)束時，Cyclin B3自身降解。因此，在減數(shù)分裂II期間，如果沒有cyclin B3的存在，Emi2的可用性會增加，直到有足夠的數(shù)量在適當(dāng)?shù)臅r刻停止第二次成熟分裂。
圖2 利用青蛙和老鼠的卵細胞，已經(jīng)證明Cyclin B3通過與另一種蛋白質(zhì)一起引起Emi2的降解（圖源：[1]）
正如研究人員在他們的實驗中所證明的那樣，青蛙和老鼠的卵細胞中Cyclin B3的完全丟失會導(dǎo)致減數(shù)分裂I中emi2介導(dǎo)的過早停止。“青蛙和老鼠之間過程的相似性表明，這種對我們的繁殖非常重要的細胞周期蛋白B3的功能在脊椎動物進化的早期就出現(xiàn)了，從那以后就一直沒有改變?！盡ayer總結(jié)道。有Cyclin B3基因突變的婦女經(jīng)常會流產(chǎn)，這一事實支持了這一假設(shè)。
參考資料：
[1] Cyclin B3 implements timely vertebrate oocyte arrest for fertilization.
