细胞核被一层复杂的膜包裹(即核膜是一个由两层膜组成的结构,包裹着细胞核,起到保护和维持细胞内部环境的作用)核膜的褶皱与疾病和细胞老化有关。由于缺乏直接的定量测量,在多细胞发育过程中,细胞核皱缩的生物物理动力学和光谱演化,仍然知之甚少。
近日,美国 麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)Jonathan A. Jackson, Nicolas Romeo,Jörn Dunkel & Jasmin Imran Alsous等,在Nature Physics上发文,表征了在果蝇卵发育过程中,细胞核皱缩的开始和动力学,此时营养细胞核的大小增加,并表现出典型的皱缩行为。对数百个原子核的三维高分辨率实时成像数据谱分析,揭示了角涨落angular fluctuations稳健渐近幂律标度,与非线性弹性壳模型的重整化和标度预测一致。还进一步证明,核皱缩可以通过渗透压osmotic shock逆转,并通过微管破裂抑制,为探测核膜的机械特性,提供了可调的物理和生物控制参数。该项发现,推进了对早期多细胞发育过程中,核膜波动的生物物理学理解。Scaling behaviour and control of nuclear wrinkling. 图1:在果蝇卵发育过程中,哺育细胞核膜nuclear envelopes,NEs的动态皱缩。
图2:波动弹性壳理论预测褶皱功率谱的标度律指数为~3,与实验结果一致。
图3:微扰实验证实了观察到的标度律的稳健性,并揭示了核膜NE褶皱反转机制。
Jackson, J.A., Romeo, N., Mietke, A. et al. Scaling behaviour and control of nuclear wrinkling. Nat. Phys. (2023). https://doi.org/10.1038/s41567-023-02216-yhttps://www.nature.com/articles/s41567-023-02216-y声明:仅代表译者个人观点,小编水平有限,如有不当之处,请在下方留言指正!