曾经被认为是细胞的垃圾桶，一个被称为“中间残体”的细胞物质的小气泡实际上包装着有效的遗传物质，这些遗传物质具有改变其他细胞命运的能力——包括使它们变成癌症。
曾经被认为是细胞的垃圾桶，一个被称为“中间残体”的细胞物质的小气泡实际上包装着有效的遗传物质，这些遗传物质具有改变其他细胞命运的能力——包括使它们变成癌症。
亮绿色标记的RNA翻译显示两个即将分离的人类细胞仍然由红色微管连接在一起，这些微管在细胞分裂过程中提供了一些结构。中间的绿色点是一个中间体，当分裂完成时，它将被释放，并自由地将其重要的遗传货物转移到其他细胞。Skop实验室
威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin - Madison)遗传学教授阿赫娜·斯科普(Ahna Skop)说，很多人都很惊讶，当一个细胞分裂成两个细胞时，这个过程被称为有丝分裂，结果不仅仅是两个子细胞。
威斯康星大学麦迪逊分校的遗传学教授Ahna Skop说，他的实验室领导了这项研究。
“一个细胞分裂成三个部分:两个细胞和一个中间残体，一个新的信号细胞器，”Skop说。“让我们惊讶的是，身体中间充满了遗传信息，RNA，它与细胞分裂没有太大关系，但可能在细胞通讯中起作用。”
在今天发表在《发育细胞》杂志上的一项研究中，Skop的实验室和来自巴黎巴斯德研究所、哈佛医学院、波士顿大学和犹他大学的合作者分析了中间体的内容——在子细胞分裂过程中形成的中间体——并跟踪了细胞分裂后释放的中间体残留物的相互作用。他们的研究结果表明，身体中部是癌症扩散到全身的载体。
斯科普说:“人们认为中体是细胞分裂后物质死亡或再生的地方。”但一个人的垃圾可能是另一个人的宝藏。中间体是细胞用来交流的一小部分信息。”
中体参与细胞信号传导和刺激细胞增殖的过程之前已经被研究过，但Skop和她的合作者想要研究中体残留物的内部以了解更多。
研究人员在中间体中发现了RNA，这是一种DNA的工作副本，用于产生细胞内发生的蛋白质，以及将RNA转化为蛋白质所必需的细胞机制。中间体中的RNA往往不是细胞分裂过程的蓝图，而是参与指导细胞目的活动的蛋白质的蓝图，包括多能性(发育成身体许多不同类型细胞中的任何一种的能力)和肿瘤发生(癌变肿瘤的形成)。
“中间残体非常小。它的尺寸是一微米，也就是百万分之一米，”斯科普说。“但它就像一个小型月球着陆器。它拥有维持分裂细胞的工作信息所需要的一切。它可以从有丝分裂的地方漂走，进入你的血液，并降落在远处的另一个细胞上。”
许多中间体的残留物被脱落它们的子细胞重新吸收，但那些降落在遥远表面的物质，如像一个小型月球着陆器的中间体，可能会被第三个细胞吸收。如果那个细胞吞下了中间体，它可能会错误地开始使用封闭的RNA，就好像它是自己的蓝图。
先前的研究表明，癌细胞比干细胞更有可能摄取中间体及其潜在的改变命运的货物。干细胞能够产生新细胞，并因其多能性而具有价值，它会吐出许多中间体，可能是为了保持其多能性。
未来的研究可能能够利用中间RNA的力量向癌细胞输送药物或阻止它们分裂。
“我们认为我们的发现代表了癌症检测和治疗的巨大目标，”Skop说，他的工作得到了美国国立卫生研究院的支持。
研究人员发现了一种名为Arc的基因，它是将RNA装载到中间和中间残体的关键。Arc是很久以前从一种古老的病毒中提取出来的，它也在脑细胞产生记忆的方式中发挥作用。
Skop说:“Arc的缺失会导致中间RNA的丢失，以及RNA信息进入受体细胞的丢失。”“我们相信这种记忆基因对所有细胞传递RNA信息都很重要。”
Skop实验室的资深科学家Sungjin Park是这项新研究的主要作者。Skop和合作者还有两种新方法的专利正在申请中，这两种新方法可以更容易地从细胞培养基或血清中分离出身体中部结构，从而提高癌症诊断水平。
本研究部分由美国国立卫生研究院(R01 GM139695-01A1, R01 NS115716, R01 GM122893和GM144352)和法国癌症研究基金会ARC资助。