[生物通讯]“细胞服从物理和化学定律。”一本生物教科书开篇就这样指出，分子生物学的一个主要目标就是将单一分子的特性与细胞的行为和生物体的生活联系起来。因此一个学物理出身的生物学家在导致细胞分裂的力学研究中取得重要新发现也就不足为奇了。这名生物学家将数学和激光“解剖刀”整合到一起，制成一个显微镜。这一发现发表在最新一期的《科学》杂志上。

在Max-Planck分子细胞生物学与遗传学研究所和欧洲分子生物学实验室的一次合作中，Stephan Grill、Joe Howard、 Erik Schäffer、Ernst Stelzer 和 Tony Hyman完成了科学家梦寐以求的壮举：他们计算了帮助卵细胞分裂的蛋白的数量。生物学最重要的模式生物－－线虫C. elegans卵细胞以一种特殊的方式分裂。

“受精卵分裂为一个大细胞和一个小细胞。”Grill解释说。“大小上的差异对于整个线虫机体的发育至为关键。人们通常认为细胞会分裂为两个完全一样的子细胞；如果两个子细胞不一样，那么一定存在产生这种不平衡性的力。我们想要挖掘出这些力。”

作为欧洲分子生物学实验室的一名博士研究生，Grill与Tony Hyman的研究小组和生物物理学家/显微镜学家Ernst Stelzer合作，探索了促使细胞分裂的力。一个叫做微管的蛋白质网络－－纺锤丝将刚刚复制完的DNA拖到细胞相反的两极，然后两套完全一致的遗传材料就被封存在各自的细胞中。正常情况下纺锤丝附着在靠近细胞中心的中心体上。但在线虫卵子中，中心体偏离细胞外部边缘的地方。Grill推测，它或是被拉、或是被推到那个地方的，因此他开始用激光攻击细胞的各个部分，试图破坏这个机制。

Grill与Hyman和Stelzer合作，在他们的最新一轮实验中，他们用激光在中心体的核上打出一个小孔。随着结构的分解，他们跟踪了各个碎片发生了什么。通过测定碎片漂移的速度，他们可以精确计算出拉开这些碎片的力。

“这些产生力的分子称为‘发动机’，它们的工作是将货物也就是DNA从微管上卸下。”Grill 解释说。“在这里它们继续拉动中心体从而决定中心体的位置。我们认为其中一边的发动机分子可能更多，或者更强，这就产生了更强的拉力。但我们不能判定事实是否就是这样。”

这时，Joe Howard出现了，Grill 说。“他只是看了看数据，就认为我们应该逐个实验研究碎片移动的速度倒霉差异性。这是可能的，因为我们已经进行了足够多的实验，足以进行全面的统计分析。”碎片移动速度差异性显示出一个有趣的特点，科学家可借此进行数学分析。他们了解到中心体一侧有25个发动机分子，而另一侧只有约15个。即使只有少数发动机分子与中心体有关，但这也足以拉动中心体偏离中心。这就导致戏剧化的后果：允许机体胚胎正确发育为机体。

这些测量结果使Grill 和他的同事了解了其它分子是如何改变细胞的力，影响细胞分裂的。他们已经证明一个沿G-alpha蛋白传递的信号是激活发动机分子、拉动中心体偏离中心所必需的。

“细胞分裂是一个非常复杂的过程，无论分裂的结果是完全一致的子细胞还是不对称的子细胞。”Grill 称。“获得精确的数目，我们可以精细调节数学模型，用模型来研究寻找帮助控制细胞分裂过程的分子。”（生物通编译）

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