细胞分裂减慢导致小头畸形
一个人的出生需要数十亿次细胞分裂才能从受精卵变成婴儿。在每一次分裂中，母细胞的遗传物质自我复制，在两个新细胞之间平均分布。原发性小头畸形症是一种罕见但严重的遗传疾病，其细胞分裂的芭蕾舞失调，阻碍了大脑的正常发育。日内瓦大学(UNIGE)的科学家与中国科学家合作，证明了单个蛋白质WDR62的突变如何阻止负责将遗传物质分离为两个的电缆网络的正确形成。随着细胞分裂减慢，大脑没有时间完全构建自己。这些结果，将在细胞生物学杂志，对细胞分裂这一与癌症发展有关的现象有了新的认识。
细胞分裂是任何新生命发展的基本机制。它是精确调控的，需要协调和控制。为此，被称为“微管”的电缆允许染色体中的遗传物质在两个子细胞之间平均分布。“这些微管不断地组装和拆卸，以在任何时候达到适当的大小，”UNIGE医学院细胞生理学和代谢系教授、肿瘤血液学转化研究中心(CRTOH)协调员Patrick Meraldi解释说，他领导了这项工作。“为了调节它们的大小，细胞使用一种蛋白质，katanin(源自日本武士刀，意为剑)负责将微管切割到合适的长度。”
一个微小的突变会带来严重的后果
遗传病涉及的任何基因的突变细胞分裂足以导致大脑异常小和严重的神经元问题，从而严重限制了受影响个体的自主性。原发性小头畸形通常与近亲结合有关，发病率在三万分之一至二十五万分之一之间，视世界区域而定。
但是一个基因突变怎么会造成如此严重的后果呢?如果突变基因如此重要，为什么只有大脑发育会受到影响?回答这些问题的第一个线索出现在几年前，当时科学家们发现最常见的是突变基因在小头畸形症(ASPM)中，与katanin的位置和功能有关，katanin是负责切割微管的分子剑。Patrick Meraldi实验室的博士后、该研究的第一作者阿曼达·格雷罗(Amanda Guerreiro)问道:“但这是小头畸形症的核心机制，还是仅仅针对这种突变?”
卡塔宁，一种重要的分子剑
体外细胞系实验显示，与小头畸形症有关的第二常见基因WDR62与ASPM一样，是卡塔宁定位和功能所必需的。同样，科学家们观察到，如果卡塔宁没有在正确的时间出现在正确的地方，微管就会变得太长。由于空间有限，它们受到压缩，变成s形，而不是笔直和绷紧。因此，当微管必须拉动染色体以均匀地分布在两个新细胞中时，张力不够强，一些染色体落后于其他染色体。细胞分裂机制中的轻微失调足以减缓染色体的分布。由于这种延迟被细胞认为是严重的失败，许多细胞会死亡。过多的细胞死亡会导致原发性脑癌患者的大脑异常小头小畸型．
“卡塔宁似乎是这种发育性疾病的中心机制，”帕特里克·梅拉迪说。“然而，我们工作的结果要广泛得多:它让我们了解癌症是如何发生的细胞修改这个系统，让它在体内无休止地分裂和增殖。”
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