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一个多世纪以来，科学家们一直透过显微镜，仔细观测细胞分裂。然而直到现在，也没有人真正看到过在有丝分裂过程中，细胞是如何设法分裂为两个大小相等的子细胞的。Whitehead 研究所博士后研究人员Tomomi Kiyomitsu将最新研究的焦点放在了有丝分裂的最后一步：分裂后期（anaphase）。
生物通报道 Henry David Thoreau曾在他的杂志中哀叹，他那个时代的科学家对于重要的现象视而不见：“问题不在于你在看什么，而是你看到了什么。”在150多年以后，他的话仍然真实可靠。
一个多世纪以来，科学家们一直透过显微镜，仔细观测细胞分裂。然而直到现在，也没有人真正看到过在有丝分裂过程中，细胞是如何设法分裂为两个大小相等的子细胞的。
Whitehead 研究所成员Iain Cheeseman ，在提到博士后研究人员Tomomi Kiyomitsu的研究工作时说：“当你看着它时，这一现象是如此的显而易见，但却没有人注意到它。仔细地目测分裂细胞，你会看到它在向你大叫，但却没有人注意到它就在那里。”
在今年的早些时候，Kiyomitsu在Cheeseman实验室工作之时，他注意到在中期细胞周期阶段，一个分裂的细胞利用了马达蛋白dynein和两种信号，精确地将细胞的有丝分裂纺锤体结构排列在了细胞的中部。有丝分裂纺锤体是由称作为微管的丝状蛋白构成，其从细胞一侧的一个纺锤体极延伸至细胞中部的复制染色体。其他微管将纺锤体极与皮质连接起来，在细胞内来回拉动纺锤体极，直至纺锤体和染色体沿着细胞中心轴排列。
Kiyomitsu的最新研究将焦点放在了有丝分裂的最后一步：分裂后期（anaphase），此时微管将配对的染色体分开，使得每条染色体的一个拷贝最终进入到一个新子细胞中。他的研究发现发表在7月18号的《细胞》（Cell）杂志上。
当细胞进入到细胞分裂的最后阶段，细胞膜内陷的位点取决于有丝分裂纺锤体的位置。如果位置处在细胞的中间，细胞则会对称分裂。所有在组织培养皿中培育的人类细胞系，以及大约95%的人体细胞都是均等分裂，生成大小相等的子细胞。如果纺锤体偏离中心，子细胞则大小不等。不均等分裂发生于干细胞中，导致了一个子细胞仍为干细胞，而另一个成熟为其他诸如皮肤细胞或肌肉细胞等细胞类型。而正常对称细胞分裂是为了生成相同的子细胞，增加细胞的数量。非干细胞发生不对称分裂会导致生成两个不同命运的子细胞，较大的细胞会过早重启细胞分裂，而较小的细胞要么会生长极慢要么死亡。
Kiyomitsu观察到，大约43%的人类分裂细胞中，有丝分裂纺锤体的中部会在分裂后期开始时正确定位到中心。大约31%的细胞，在后期蛋白马达dynein会将脱离中心的纺锤体向着细胞中央拖动，纠正它的位置。重要的是，dynein能够驱动这样的运动，除了Kiyomitsu和其他人以往在分裂中期证实的一些机制，还需要一种新质膜靶向机制。
尽管dynein努力发挥作用，在大约四分之一的细胞中Kiyomitsu观察到纺锤体位置偏移，在分裂晚后期成对染色体被拖到了细胞的对侧。令人惊讶的是，当Kiyomitsu观察进一步的细胞分裂时，他注意到这些细胞能够通过调整连接纺锤体的细胞膜，而非在细胞内移位纺锤体来纠正这一问题。
培养皿中的培育的有丝分裂细胞通常是又圆又鼓的。然而，随着它们完成细胞分裂过程，它们会变扁，两侧细胞膜均等延伸使得与纺锤体延伸相一致。但在未对齐的细胞中，Kiyomitsu观察到仅是最靠近纺锤体一侧的细胞膜延伸，由此将纺锤体置于中心位置。
根据Cheeseman所说，这一现象几乎发生在每一个人类分裂细胞中，但却没有人注意到在四分之一的细胞里，为了纠正潜在的灾难性的情况，只有一侧的细胞膜延展。Dynein马达和这一受控的细胞伸展共同使得细胞每次都将它的纺锤体精确定位在中心，以实现对称分裂。
未来，Kiyomitsu的研究兴趣将侧重于那些不对称的少数细胞。他说：“我想看看不对称细胞分裂有什么不同。这一过程促使生成了人类和其他哺乳动物中大约200种不同的细胞类型，但分析它们将并不容易，因为还需要在一个组织中对它们进行研究。”
（生物通：何嫱）
生物通推荐原文摘要：
Cortical Dynein and Asymmetric Membrane Elongation Coordinately Position the Spindle in Anaphase
Mitotic spindle position defines the cell-cleavage site during cytokinesis. However, the mechanisms that control spindle positioning to generate equal-sized daughter cells remain poorly understood. Here, we demonstrate that two mechanisms act coordinately to center the spindle during anaphase in symmetrically dividing human cells. First, the spindle is positioned directly by the microtubule-based motor dynein, which we demonstrate is targeted to the cell cortex by two distinct pathways: a Gαi/LGN/NuMA-dependent pathway and a 4.1G/R and NuMA-dependent, anaphase-specific pathway. Second, we find that asymmetric plasma membrane elongation occurs in response to spindle mispositioning to alter the cellular boundaries relative to the spindle. Asymmetric membrane elongation is promoted by chromosome-derived Ran-GTP signals that locally reduce Anillin at the growing cell cortex. In asymmetrically elongating cells, dynein-dependent spindle anchoring at the stationary cell cortex ensures proper spindle positioning. Our results reveal the anaphase-specific spindle centering systems that achieve equal-sized cell division.
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