(圖自:Lori Peacock 博士)
傳統的生殖細胞會分裂兩次,以同時產生所有四個性細胞(或 gametes / 配子)。比如人類的四個精子,就是由一個單獨的生殖細胞產生的。
但該校生物科學學院的 Wendy Gibson 教授帶領的這支研究團隊,卻觀察到瞭幾個奇怪的特征,可知這些寄生蟲的細胞並未遵守常規的生物學規則。
研究配圖 - 1:佈氏錐蟲的減數分裂模型
具體說來是,錐蟲具有兩種獨特的細胞內結構,分別是動質體(環狀 DNA 網絡)和糖體(一種包含糖酵解酶的膜封閉細胞器)。
其並不遵循“DNA 忠實轉錄為 RNA”的主要法則,而是在生成後返回並編輯一些 RNA 轉錄本。
研究配圖 - 2:使用抗酪氨酸化 α-微管蛋白的 YL1/2 抗體鑒定基體
Wendy Gibson 教授解釋稱:與我們熟知的正常細胞生物學規則相比(比如酵母和小鼠),錐蟲的減數分裂方式可謂特立獨行。
在它之外,還有一個奇妙的單細胞生物(原生動物)的世界,但我們對此知之甚少。而錐蟲之所以得到如此多的關註,也因為它們是人類和牲畜易感的一種病原體。
研究配圖 - 3:減數分裂過程中線粒體和細胞核的可視化
生物學傢認為,在幾十億年前第一個復雜細胞出現之後,有性生殖很早就開始瞭進化。
性細胞是通過一種被稱作減數分裂的特殊形式產生的,此過程會讓染色體的數量減少一半,因此配子隻有一套完整的染色體(而不是兩套)。
研究配圖 - 6:HAP2::YFP 的衍生表達
來自兩個配子的染色體組,會在有性生殖的過程中結合,以在後代中產生新的基因組合。而像錐蟲這樣的致病微生物,顯然進化得更傾向於將大量可致病的基因,結合到一個菌株中。
通過對這種過程的深入瞭解,有助於科學傢們瞭解新型致病微生物菌株是如何產生的,以及耐藥性等特征是如何在不同菌株之間傳播的。
研究配圖 - 8:細胞形態的主成分分析
有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《通訊生物學》(Communications Biology)期刊上。
原標題為《Sequential production of gametes during meiosis in trypanosomes》。
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