A non-canonical mode of microtubule organization operates throughout pre-implantation development in mouse

doi:10.4161/cc.24755

.2013年5月15日；12(10):1616-24.

doi:10.441/cc.24755。 Epub 2013年4月24日。

在小鼠植入前发育过程中，微管组织的非标准模式一直在运行

凯蒂·豪¹, 格雷格·菲茨哈里斯

附属公司

PMID： 23624836
预防性维修识别码：项目经理3680541
内政部： 10.4161/cc.24755

微管组织的一种非规范模式在小鼠植入前的整个发育过程中都起作用

凯蒂·豪等。细胞周期. 2013.

.2013年5月15日；12(10):1616-24.

doi:10.4161/cc.24755。 Epub 2013年4月24日。

作者

凯蒂·豪¹, 格雷格·菲茨哈里斯

附属

¹英国伦敦大学学院细胞与发育生物学系。

PMID： 23624836
预防性维修识别码：项目经理3680541
内政部： 10.4161/cc.24755

摘要

在分裂动物细胞时，中心体是主要的间期微管组织中心（MTOC），由中心粒和周围的中心粒物质（PCM）组成，排列着控制细胞结构的微管极化阵列。小鼠胚胎是研究中心体在MT组织中作用的独特环境，因为早期胚胎是无着丝粒体，中心体是在早期分裂期间重新出现的。这里我们使用GFP:：CETN2转基因小鼠的胚胎来观察胚胎中心体和中心粒的出现，并显示无着丝粒中心体首先在桑椹胚（~16-32细胞期）形成，并在胚泡期（~64-128细胞）随着中心粒的产生而集中。然后，我们使用高分辨率显微镜和活体胚胎中MT生长事件的动态跟踪来检查中心体出现对间期MT动力学的影响。我们报告称，所有阶段的植入前小鼠胚胎均采用非标准的MT组织模式，生成一系列随机定向的复杂MT，这些MT优先在核膜、质膜和细胞-细胞界面附近成核。然而，令人惊讶的是，即使在中心体出现后，早期胚胎的细胞仍继续采用这种间期MT组织模式。中心体位于MT解析位点，对间期MT动力学没有明显影响。据我们所知，尽管存在中心体，但早期胚胎在增殖细胞中是唯一采用无着丝粒型MT组织的细胞，这表明植入前向典型间期MT组织模式的过渡仍不完整。

关键词：中心粒；中心体；微管组织；小鼠；植入前胚胎。

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数字

**图1。**小鼠胚胎中心体和中心粒的从头出现。(A类)GFP:：CETN2标记和γ-微管蛋白免疫标记胚胎的共焦Z投影。右侧是与相关GFP:：CETN2中心粒对（10-23个胚胎/期）或γ-微管蛋白病灶（6-12/期）相关的细胞核比例的量化。注意，2细胞胚胎荧光模式与4细胞相同。(B类)GFP：：CETN2胚泡的缩放图像。注意GFP:：CETN2标记的中心粒对与每个核相关。(C类)γ-微管蛋白与GFP:：CETN2标记的中心粒的共聚焦。(天)早期空化囊胚中具有中心粒的Oct4-阳性和Oct4-阴性细胞比例的比较（n=18）。注意，尽管与内部细胞团（箭头）相比，滋养细胞层（箭头）中含有中心粒的细胞比例更大，但两个谱系中的大多数细胞都具有中心粒。刻度20µm。

**图2。**中心体聚焦伴随着中心粒的出现。(A类)桑椹胚和囊胚中γ-微管蛋白病灶的典型共焦切片。(B类)中高亮显示的区域的缩放(A类). 白线表示绘制的线条扫描(C类). (天)γ-微管蛋白峰值强度和(E类)桑椹胚和囊胚中心体宽度。每个阶段从9–10个胚胎中检测50–70个γ-微管蛋白病灶。刻度10µm。

**图3。**在间期胚胎中，中心体不是主要的MTOC。(A类)MTs和γ-微管蛋白免疫标记的间期HeLa细胞。(B类)胚胎中的MT免疫荧光。对于每个阶段，同一胚胎的赤道面和皮质面上都有一个Z投影。请注意在细胞皮层中观察到的错综复杂的MT网络。然而，在任何发育阶段都没有观察到MT成核的单一主要焦点。(C类)GFP:：CETN2小鼠（左侧）晚期（孵化期；hCG后6天）囊胚中MT免疫荧光的放大图像或用γ-微管蛋白抗体标记的囊胚（右侧）。注意，在大多数卵裂球中，中心粒和中心体并不位于MT富集的位置。从29个胚泡中检测到433个中心体。另请参见**图S2**.刻度10µm。

**图4。**早期胚胎MT生长事件的动态跟踪。(A类)4-8细胞期卵裂球中EB1:：GFP彗星的典型共聚焦时间序列。每个彩色箭头跟踪单个EB1:：GFP彗星的运动。整个时间序列的最大强度投影如图所示（右）。每个MT生长事件都显示为一条荧光线。plusTipTracker软件识别的MT增长事件显示在最右侧。(B类)开发期间MT增长事件的典型示例。(C类)核周区、质膜区和细胞质区修正的MT生长事件相对密度分析。每个发展阶段检查5-12部电影中的1016-8309首曲目。(天)发育中胚胎细胞质MT生长方向性分析。5-11部电影中的49-125首曲目。轨道被认为与核切线~10°范围内的核平行。(E类)去除细胞外钙对桑椹期胚胎的影响²⁺注意：细胞间粘附性的丧失降低了细胞-细胞界面的EB1:：GFP轨迹丰度（箭头；n=20）。刻度10µm。

**图5。**胚胎和典型分裂细胞中MT成核的比较。动画片比较了胚胎中MT的成核和典型的分裂细胞。在分裂细胞中，中心体（红色）使MTs成核，MTs向细胞外围辐射。相反，在胚胎胚裂球中，中心体位于MT稀疏位置，细胞质MT生长事件具有明显的随机方向性。

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