構(gòu)成紡錘體的是紡錘絲還是星射線人教版《生物·必修1·分子與細(xì)胞》第6章在講述有絲分裂時,,關(guān)于動物細(xì)胞和植物細(xì)胞紡錘體形成的區(qū)別是這樣描述的:植物細(xì)胞是從細(xì)胞的兩極發(fā)出紡錘絲,形成一個梭形的紡錘體,。而動物細(xì)胞是在兩極的中心粒周圍發(fā)出大量的星射線,,兩組中心粒之間的星射線形成了紡錘體。而在《生物·必修2·遺傳與進(jìn)化》第2章以哺乳動物精子形成過程為例講述減數(shù)分裂過程時,,又用了“紡錘絲”這一表述,。同一套教材,前后表述不一致,,讓教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)都產(chǎn)生了困惑,。“紡錘絲”一詞的由來是因?yàn)榧忓N體微管在電子顯微鏡下呈絲狀,,在浙科版教材中即為這樣表述,,且不論動物細(xì)胞還是植物細(xì)胞都用“紡錘絲”。不管是紡錘絲還是星射線,,都是教材編寫者為了學(xué)生更好地理解和學(xué)習(xí)“紡錘體微管”這一名詞,。紡錘體的異常可能導(dǎo)致遺傳信息的丟失或重復(fù),,進(jìn)而引發(fā)遺傳性疾病,。深圳Hamilton Thorne紡錘體揭示卵母細(xì)胞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)
液晶偏振光顯微鏡是一種將液晶可變減速器、電子成像及數(shù)碼成像技術(shù)結(jié)合起來的成像系統(tǒng),,能夠觀測到具有雙折性特征的細(xì)胞結(jié)構(gòu),,如紡錘體和透明帶,。Polscope成像系統(tǒng)無需對細(xì)胞進(jìn)行固定和染色,因此能夠評估卵母細(xì)胞的質(zhì)量與紡錘體,、透明帶等的相關(guān)性,。在紡錘體卵冷凍研究中,Polscope成像系統(tǒng)可用于實(shí)時監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化,,評估冷凍保護(hù)劑的效果和冷凍速率對紡錘體的影響,。此外,解凍后也可利用Polscope成像系統(tǒng)評估紡錘體的恢復(fù)情況和穩(wěn)定性,,從而篩選出高質(zhì)量的卵母細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)操作,。深圳卵母細(xì)胞紡錘體改善分級紡錘體在細(xì)胞分裂后期推動染色體向細(xì)胞兩極移動。
在核移植過程中,,紡錘體的穩(wěn)定性是首要考慮的問題,。冷凍和解凍過程中的溫度變化和冷凍保護(hù)劑的毒性都可能對紡錘體造成損傷,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)雜的重新編程過程,,以獲得全能性,。然而,這一過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,。
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)制形成兩個中心體,,并逐漸分離,,形成兩個紡錘體。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,,纖維束開始縮短,,將染色體拉向兩端,實(shí)現(xiàn)染色體的精確分離,。這一過程不僅確保了每個新細(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。紡錘體的一端連接著染色體,,另一端則錨定在細(xì)胞兩極,。
Oosight影像分析系統(tǒng)采用液晶偏光成像技術(shù),無需對卵母細(xì)胞進(jìn)行染色,,即可實(shí)時,、清晰、高對比度地進(jìn)行紡錘體結(jié)構(gòu)和透明帶成像,,對ICSI、核移植操作,、卵母細(xì)胞質(zhì)量評價等有很好的輔助作用,。主要應(yīng)用ICSI:在單精胞漿注射過程中定位初級卵母細(xì)胞,避免卵的破裂損傷,,增強(qiáng)胚胎的發(fā)育潛能,。卵評估:利用定量的分析數(shù)據(jù)對卵進(jìn)行分級,改善對胚胎的選擇,。體外成熟評估:在未成熟卵催化(IVM)過程判斷成熟期,,判斷依據(jù)采用的是準(zhǔn)確的識別紡錘體,而非不準(zhǔn)確的極體,。質(zhì)量控制:利用定量的分析數(shù)據(jù)對卵進(jìn)行分級,,改善對胚胎的選擇。核移植:顯著提高核移植的成功率,。由于在核摘除的過程可以清楚的看到核質(zhì),,使得核移植的成功率增加了80%,并減少了線粒體DNA的摘除,。卵冷凍研究:對冷凍的初級卵母細(xì)胞進(jìn)行解凍前和解凍后的定量分析,,從而判斷卵的發(fā)育力,改善妊娠率,。紡錘體研究:檢測胚胎中紡錘體的發(fā)育過程,,確定正常和非正常分裂率(只可用于搭配有培養(yǎng)箱的顯微鏡)??梢詫θ旧w非正常的或非整倍體的胚胎成像,,從而選擇***的前體做PGD診斷。透明帶研究:測量卵母細(xì)胞的透明帶,;準(zhǔn)確測量紡錘體和透明帶中分子排列方向的差別變化,,判斷紡錘體和透明帶是否處于正常狀態(tài)紡錘體在細(xì)胞分裂后期通過收縮力推動染色體分離,。上海成熟卵母細(xì)胞紡錘體Oosight Basic
顯微鏡下的紡錘體,如同精密的分子機(jī)器,,引導(dǎo)染色體分離,。深圳Hamilton Thorne紡錘體揭示卵母細(xì)胞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)
在有絲分裂中,紡錘體負(fù)責(zé)將姐妹染色單體分離并牽引至細(xì)胞兩極,,形成兩個遺傳物質(zhì)完全相同的子細(xì)胞,。而在減數(shù)分裂中,紡錘體則負(fù)責(zé)將同源染色體分離并牽引至細(xì)胞兩極,,形成四個遺傳物質(zhì)相似的子細(xì)胞,。這一過程實(shí)現(xiàn)了遺傳信息的重組和配子的形成。其次,,在有絲分裂中,,紡錘體的形成和分裂過程相對簡單,主要依賴于中心體的復(fù)制和分離以及微管的動態(tài)生長和縮短,。而在減數(shù)分裂中,,紡錘體的形成和分裂過程則更加復(fù)雜。在減數(shù)分裂Ⅰ的前期,,同源染色體需要發(fā)生配對,、聯(lián)會、交換和交叉等過程,,這些過程都依賴于紡錘體的微管網(wǎng)絡(luò),。此外,在減數(shù)分裂Ⅱ中,,姐妹染色單體的分離也需要紡錘體的牽引和定位,。此外紡錘體在有絲分裂和減數(shù)分裂中的形態(tài)和大小也存在差異。在有絲分裂中,,紡錘體通常呈現(xiàn)出較為規(guī)則的紡錘形狀,,而在減數(shù)分裂中,紡錘體的形態(tài)則更加多樣化,,可能呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀或分叉的形態(tài),。深圳Hamilton Thorne紡錘體揭示卵母細(xì)胞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)