Ran-GTP在青鳉早期胚胎中组装用于染色体准确分离的特化纺锤体结构

尽管卵裂过程中细胞发生剧烈变化，每个卵裂球仍会组装有丝分裂纺锤体以准确分离复制的染色体。有丝分裂纺锤体组装的机制已在小型体细胞中得到广泛研究。然而，大型脊椎动物胚胎中纺锤体组装的机制仍知之甚少。在此，我们通过将CRISPR敲入与生长素诱导降解子技术相结合，在青鳉（Oryzias latipes）胚胎中建立了功能分析系统。活细胞成像揭示了微管组织和中心体定位的几个意外特征，这些特征实现了快速、准确的卵裂。重要的是，Ran-GTP在中期纺锤体中心组装了一个密集的微管网络，这对于早期胚胎中的染色体分离至关重要。这种独特的纺锤体结构在囊胚期之后被重塑为典型的短小、体细胞样纺锤体，此时Ran-GTP对染色体分离变得可有可无。我们提出，尽管存在中心体，染色体来源的Ran-GTP通路在大型、快速分裂的脊椎动物早期胚胎的功能性纺锤体组装中具有重要作用，类似于卵母细胞中的无中心体纺锤体组装。