PLK1- and PLK4-Mediated Asymmetric Mitotic Centrosome Size and Positioning in the Early Zebrafish Embryo.
PLK1- and PLK4-Mediated Asymmetric Mitotic Centrosome Size and Positioning in the Early Zebrafish Embryo.
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DOI：
10.1016/j.cub.2020.08.074
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发表时间：
2020-11-16
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hehnly H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rathbun LI;Aljiboury AA;Bai X;Hall NA;Manikas J;Amack JD;Bembenek JN;Hehnly H
调节有丝分裂纺锤体定位的因素在非常大的胚胎细胞的范围内仍然不清楚，例如脊椎动物胚胎Danio rerio（斑马鱼）的早期分裂。我们发现，有丝分裂中心体，一种组装有丝分裂纺锤体的结构，在斑马鱼胚胎中（246.44±11.93µm2，直径126.86±0.35µm）比C。线虫胚胎（55.83±1.04µm直径细胞中5.78±0.18µm2）。在胚胎细胞分裂过程中，两种C.线虫和斑马鱼，其中有丝分裂中心体面积与细胞大小的变化相比纺锤体长度的变化更接近。斑马鱼胚胎纺锤体含有大小不对称的有丝分裂中心体（两者之间的差异为2.14±0.13倍），较大的有丝分裂中心体以Polo样激酶（PLK）1和PLK 4依赖的方式朝向胚胎中心。我们提出了一个模型，其中独特的大斑马鱼胚胎中心体直接纺锤体放置在不成比例的大细胞。在胚胎细胞分裂过程中，细胞大小迅速变化。Rathbun等人在斑马鱼胚胎中发现，有丝分裂中心体随细胞大小的变化而变化。此外，胚胎细胞纺锤体具有大小不对称的有丝分裂中心体，其中最大的有丝分裂中心体以PLK 1/4依赖的方式朝向胚胎中心放置。
Factors that regulate mitotic spindle positioning remain unclear within the confines of extremely large embryonic cells, such as the early divisions of the vertebrate embryo, Danio rerio (zebrafish). We find that the mitotic centrosome, a structure that assembles the mitotic spindle, is notably large in the zebrafish embryo (246.44±11.93µm2 in a 126.86±0.35µm diameter cell) compared to a C. elegans embryo (5.78±0.18µm2 in a 55.83±1.04µm diameter cell). During embryonic cell divisions, cell size changes rapidly in both C. elegans and zebrafish, where mitotic centrosome area scales more closely with changes in cell size compared to changes in spindle length. Embryonic zebrafish spindles contain asymmetrically sized mitotic centrosomes (2.14±0.13-fold difference between the two), with the larger mitotic centrosome placed towards the embryo center in a Polo-Like Kinase (PLK) 1 and PLK4 dependent manner. We propose a model in which uniquely large zebrafish embryonic centrosomes direct spindle placement within disproportionately large cells. During embryonic cell divisions cell size changes rapidly. Rathbun et al. identify in zebrafish embryos that mitotic centrosomes scale with changes in cell size. In addition, an embryonic cell spindle has asymmetric in size mitotic centrosomes, where the largest mitotic centrosome is placed towards the embryo center in a PLK1/4 dependent manner.
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