Size control in mammalian cells involves modulation of both growth rate and cell cycle duration.
Size control in mammalian cells involves modulation of both growth rate and cell cycle duration.
复制标题
DOI：
10.1038/s41467-018-05393-0
复制
发表时间：
2018-08-16
影响因子：
16.6
通讯作者：
Piel M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cadart C;Monnier S;Grilli J;Sáez PJ;Srivastava N;Attia R;Terriac E;Baum B;Cosentino-Lagomarsino M;Piel M
尽管进行了几十年的研究，但哺乳动物细胞大小是如何控制的仍不清楚，因为在单细胞水平上直接测量生长很困难。在这里，我们报道了对各种哺乳动物细胞系和原代人类细胞在整个细胞周期内的单细胞体积的直接测量。我们发现，在大多数细胞类型中，在整个细胞周期中增加的体积与细胞出生大小几乎没有相关性，这是一种被称为加法器的动态平衡行为。这种行为涉及对G1或S-G2持续时间的调节和对生长速率的调节。这些机制的精确组合取决于细胞类型和生长条件。我们开发了一个数学框架来比较从细菌到哺乳动物细胞的数据集的大小动态平衡。这揭示了近相加行为是最常见的大小控制类型，并强调了生长速度调节对哺乳动物细胞大小控制的重要性。细胞的大小是波动的，但测量活的哺乳动物细胞大小的实验方法有限。在这里，作者跟踪细胞周期中的单细胞体积(FXM)，并生成一个数学框架来比较从细菌到哺乳动物细胞的数据集中的大小动态平衡。
Despite decades of research, how mammalian cell size is controlled remains unclear because of the difficulty of directly measuring growth at the single-cell level. Here we report direct measurements of single-cell volumes over entire cell cycles on various mammalian cell lines and primary human cells. We find that, in a majority of cell types, the volume added across the cell cycle shows little or no correlation to cell birth size, a homeostatic behavior called “adder”. This behavior involves modulation of G1 or S-G2 duration and modulation of growth rate. The precise combination of these mechanisms depends on the cell type and the growth condition. We have developed a mathematical framework to compare size homeostasis in datasets ranging from bacteria to mammalian cells. This reveals that a near-adder behavior is the most common type of size control and highlights the importance of growth rate modulation to size control in mammalian cells. The size of cells fluctuates but there are limited experimental methods to measure live mammalian cell sizes. Here, the authors track single cell volume (FXm) over the cell cycle and generate a mathematical framework to compare size homeostasis in datasets ranging from bacteria to mammalian cells.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1126/science.1245075
发表时间：
2015-05-15
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Ginzberg MB;Kafri R;Kirschner M
通讯作者：
Kirschner M
DOI：
10.1007/978-1-59745-413-1_19
发表时间：
2009
期刊：
Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)
影响因子：
--
作者：
Castello-Cros, Remedios;Cukierman, Edna
通讯作者：
Cukierman, Edna
影响因子：
9.3
作者：
Barr AR;Heldt FS;Zhang T;Bakal C;Novák B
通讯作者：
Novák B
影响因子：
3.4
作者：
Deforet, Maxime;van Ditmarsch, Dave;Xavier, Joao B.
通讯作者：
Xavier, Joao B.
哺乳动物细胞和酵母细胞协调细胞生长和细胞周期进展的方式的差异。
影响因子：
--
作者：
Conlon, Ian;Raff, Martin
通讯作者：
Raff, Martin