紡錘體的完整性決定了染色體分裂的正確性,。在有絲分裂前期,中心體被復(fù)制形成兩個(gè)中心體,,并逐漸分離,,形成兩個(gè)紡錘體,。紡錘體的微管從中心體發(fā)出,與染色體上的著絲粒(kinetochore)結(jié)合,。著絲粒是一組復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),,可以與微管的末端結(jié)合。當(dāng)纖維束的微管末端與著絲粒結(jié)合時(shí),,纖維束開(kāi)始縮短,,將染色體拉向兩端,實(shí)現(xiàn)染色體的精確分離,。這一過(guò)程不僅確保了每個(gè)新細(xì)胞都能獲得正確數(shù)量的染色體,,還保證了遺傳信息的穩(wěn)定傳遞。研究紡錘體有助于理解細(xì)胞分裂的分子機(jī)制,。深圳MII期紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)
在核移植過(guò)程中,,紡錘體的穩(wěn)定性是首要考慮的問(wèn)題。冷凍和解凍過(guò)程中的溫度變化和冷凍保護(hù)劑的毒性都可能對(duì)紡錘體造成損傷,,導(dǎo)致染色體分離異常,,進(jìn)而影響胚胎發(fā)育。因此,,如何在冷凍過(guò)程中保持紡錘體的穩(wěn)定性,,是核移植紡錘體卵冷凍研究面臨的重要挑戰(zhàn)。體細(xì)胞核在移入去核卵母細(xì)胞后,,需要經(jīng)歷復(fù)雜的重新編程過(guò)程,,以獲得全能性。然而,,這一過(guò)程受到多種因素的調(diào)控,,包括表觀遺傳修飾、轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)等,。在冷凍過(guò)程中,,這些調(diào)控機(jī)制可能受到干擾,導(dǎo)致重新編程失敗或異常,,從而影響胚胎發(fā)育,。北京無(wú)損觀察紡錘體加熱臺(tái)紡錘體的異常可能與某些遺傳性疾病的發(fā)病機(jī)制有關(guān),。
微管蛋白的突變會(huì)影響微管的聚合和解聚,,導(dǎo)致紡錘體結(jié)構(gòu)異常。例如,,某些疾病中,微管蛋白的突變會(huì)導(dǎo)致紡錘體功能障礙,,增加染色體非整倍性的風(fēng)險(xiǎn),。動(dòng)粒與微管結(jié)合能力下降:動(dòng)粒是染色體與紡錘體微管連接的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),,其功能障礙會(huì)影響染色體的正確捕捉和分離。例如,,某些基因突變(如BUBR1突變)會(huì)影響動(dòng)粒的功能,,導(dǎo)致染色體分離錯(cuò)誤。動(dòng)粒通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)途徑與紡錘體檢查點(diǎn)相互作用,,確保染色體的正確分離,。動(dòng)粒信號(hào)傳導(dǎo)異常會(huì)導(dǎo)致紡錘體檢查點(diǎn)失效,增加染色體非整倍性的風(fēng)險(xiǎn),。
秋水仙素為什么會(huì)使有絲分裂的細(xì)胞停滯于中期如果用秋水仙素處理有絲分裂的細(xì)胞,,紡錘體會(huì)迅速消失,細(xì)胞停滯在有絲分裂中期,,染色體無(wú)法分離成兩組,。用秋水仙堿進(jìn)行誘導(dǎo),從而將細(xì)胞阻斷在細(xì)胞分裂中期,,也是誘導(dǎo)細(xì)胞周期同步化的重要方法之一,。真核細(xì)胞周期可分為4個(gè)時(shí)期,分別是G1期,、S期,、G2期和M期。在細(xì)胞周期調(diào)控中主要有3個(gè)控制點(diǎn),,***個(gè)控制點(diǎn)在G1期,,決定細(xì)胞能否進(jìn)入S期;第二個(gè)控制點(diǎn)在G2期,,決定細(xì)胞能否進(jìn)入有絲分裂期,;第三個(gè)控制點(diǎn)在M期,決定細(xì)胞是否已經(jīng)準(zhǔn)備好將復(fù)制好的染色體拉向兩極,。CDK(周期蛋白依賴性蛋白激酶)對(duì)細(xì)胞周期運(yùn)行起著**性調(diào)控作用,,CDK與不同時(shí)期的周期蛋白結(jié)合會(huì)在特定周期起調(diào)節(jié)作用。cyclinA,、cyclinB是在M期起調(diào)節(jié)功能的兩種主要周期蛋白,。細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)到分裂中期后,在后期促進(jìn)復(fù)合物(APC)的作用下,,M期cyclinA和cyclinB通過(guò)泛素化途徑迅速降解,,Cdkl活性喪失,細(xì)胞周期便從M期中期向后期轉(zhuǎn)化,。APC活性變化是細(xì)胞周期由分裂中期向后期轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵因素,,其活性受到多種因素的綜合調(diào)節(jié),紡錘體組裝檢查點(diǎn)是其重要的調(diào)控因素。紡錘體組裝不完全,,或所有動(dòng)粒不能被動(dòng)粒微管全部捕捉,,則APC不能被***。紡錘體形成過(guò)程中的任何錯(cuò)誤都可能影響細(xì)胞的命運(yùn),。
紡錘體,,顧名思義,其形狀類似于紡織用的紡錘,,是在細(xì)胞分裂前初期到末期形成的一種特殊細(xì)胞器,。它的主要元件包括微管、附著微管的動(dòng)力分子分子馬達(dá),,以及一系列復(fù)雜的超分子結(jié)構(gòu),。微管是紡錘體的基礎(chǔ)骨架,由αβ-微管蛋白二聚體組成,,這些微管相互交錯(cuò),,形成紡錘狀結(jié)構(gòu),將染色體緊密地聯(lián)系在一起,。在動(dòng)物細(xì)胞中,,紡錘體的形成和組裝通常由中心體引導(dǎo)和控制。中心體是一個(gè)位于細(xì)胞質(zhì)中的復(fù)合體,,由兩個(gè)中心粒嵌套在被稱為pericentriolarmaterial(PCM)的區(qū)域內(nèi)組成,。PCM富含微管相關(guān)蛋白和其他蛋白質(zhì),如谷氨酸脫羧酶等微管主要蛋白,,這些蛋白質(zhì)共同協(xié)作,,確保紡錘體的正確組裝和穩(wěn)定。相比之下,,高等植物細(xì)胞的紡錘體并不包含中心體,,而是由細(xì)胞極板附近的微管組織形成。紡錘體的微管通過(guò)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性來(lái)不斷增長(zhǎng)和縮短,,從而牽引染色體運(yùn)動(dòng),。輔助生殖紡錘體提高冷凍保存效率
紡錘體微管的動(dòng)態(tài)變化是細(xì)胞分裂周期的重要標(biāo)志。深圳MII期紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)
紡錘體觀測(cè)儀在補(bǔ)救ICSI中的應(yīng)用我們知道,,成熟的卵母細(xì)胞排出***極體,。IVF加入精子后,精子會(huì)穿透層層障礙**終進(jìn)入卵子,,隨著時(shí)間的推移,,卵子的紡錘體會(huì)將染色單體拉向兩極,進(jìn)而排出第二極體,,再往后大約加精后9-16小時(shí),,雌雄原核會(huì)出現(xiàn),,而原核的出現(xiàn)才是受精的標(biāo)志。但是對(duì)于那些沒(méi)有受精的卵子,,到了原核出現(xiàn)的時(shí)間窗,,發(fā)現(xiàn)沒(méi)有受精時(shí)再去補(bǔ)救ICSI,,往往錯(cuò)過(guò)了卵子的比較好受精時(shí)間,,因?yàn)闆](méi)有受精的卵子會(huì)在體外老化,即使受精,,胚胎的發(fā)育潛能也很低,。所以,我們?cè)诩泳蟮?-6小時(shí),,通過(guò)觀察第二極體的排出來(lái)初步判斷是否受精,,**的增加了那些受精障礙患者的受精率,也避免了卵子的老化,。當(dāng)然,,偶爾也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤補(bǔ)救。文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)IVF受精后的未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行ICSI補(bǔ)救,,實(shí)驗(yàn)組用紡錘體觀測(cè)儀觀察并統(tǒng)計(jì)紡錘體的數(shù)目,,82.7%含有一個(gè)紡錘體,17.3%含有兩個(gè)紡錘體,,并對(duì)含有一個(gè)紡錘體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI,;而對(duì)照組并未用紡錘體觀測(cè)儀觀察紡錘體,只對(duì)未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI,。結(jié)果發(fā)現(xiàn),,使用紡錘體觀測(cè)儀觀察紡錘體的數(shù)目能顯著提高正常受精率,降低多原核受精比率,。深圳MII期紡錘體紡錘體結(jié)構(gòu)