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    中研院團隊 首揭細胞無合成分裂

    陳振輝團隊透過多顏色活細胞標誌,產生上百種不同顏色來標誌不同的表皮細胞,即時、高解析度追蹤斑馬魚體表所有皮膚細胞的動態行為。(中研院提供)

    陳振輝團隊透過多顏色活細胞標誌,產生上百種不同顏色來標誌不同的表皮細胞,即時、高解析度追蹤斑馬魚體表所有皮膚細胞的動態行為。(中研院提供)

    2022/05/03 05:30

    顛覆180年來認知 登國際期刊

    〔記者邱芷柔/台北報導〕過去一八○年來,科學家認為細胞分裂的方式有「有絲分裂」及「減數分裂」兩種,中央研究院細胞與個體生物學研究所助研究員陳振輝團隊,在研究斑馬魚發育時,意外發現另一種獨特的細胞「無合成分裂」,該研究有助於探究其他生物體的細胞生理調控機制。研究成果已登上知名國際期刊《自然(Nature)》並獲專文推薦。

    研究斑馬魚發育 意外發現

    中研院指出,一八三五年德國植物學家馮莫爾首次觀察到細胞分裂後,大家都認為細胞分裂有兩種方式,其一是複製母細胞遺傳物質的「有絲分裂」,以及母細胞會分裂成兩個具有一半染色體數量的子細胞「減數分裂」。陳振輝團隊新發現則是分裂過程不需要進行染色體複製的「無合成分裂」。

    陳振輝研發多顏色活細胞標誌工具,用不同顏色來標誌不同的表皮細胞,能即時、高解析度追蹤斑馬魚體表所有皮膚細胞的動態行為。團隊一開始是想觀察斑馬魚發育時,表皮細胞如何移動或脫落,沒想到意外發現,其最表層的皮膚細胞竟然可以分裂兩次,共產生四個子細胞,且這些子細胞皆不具有完整的母細胞遺傳物質。

    「跟教科書教的完全不同」

    「跟教科書教的完全不同!」陳振輝說,原被認為是不會分裂增生的體細胞,卻由一增四?且分裂後的子細胞形狀變小、變扁。為了找到答案,團隊跨領域與中研院化研所研究員許昭萍、顏清哲博士合作,進行細胞體積變化的定量分析。

    研究人員面對長度僅約○・五公分的斑馬魚幼魚,每十二小時麻醉一次,以高倍顯微鏡拍照十天,重複循環多次。研究發現,斑馬魚單一表皮細胞經過兩次「無合成分裂」後,整體表面積可增加六成。

    陳振輝說,斑馬魚幼魚在特定的發育階段長得很快,體表面積需要快速增加,為了維持穩定的皮膚雙層結構,下層的表皮幹細胞以正常的「有絲分裂」增生,而上層已分化的表皮細胞以「無合成分裂」應急。

    論文第一作者為陳潔盈,團隊包括顏清哲、阮筱彧、許紹君、曾子倫、蕭崇德、許昭萍、陳振輝。研究成果有助於探究其他生物體的細胞生理調控機制。

    中央研究院細胞與個體生物學研究所助研究員陳振輝。(中研院提供)

    中央研究院細胞與個體生物學研究所助研究員陳振輝。(中研院提供)

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