一、研究背景
Rao和Johnson(1970、1972、1974)将Hela细胞同步于不同阶段,然后与M期细胞混合,在灭活仙台病毒介导下,诱导细胞融合,发现与M期细胞融合的间期细胞产生了形态各异的早熟凝集染色体(prematurely condensed chromosome,PCC),这种现象叫做早熟染色体凝集(premature chromosome condensation)。
G1期PCC为单线状,因DNA未复制。
S期PCC为粉末状,因DNA由多个部位开始复制。
G2期PCC为双线染色体,说明DNA复制已完成。

图13-15 不同形态的PCC
不仅同类M期细胞可以诱导PCC,不同类的M期细胞也可以诱导PCC产生,如人和蟾蜍的细胞融合时同样有这种效果,这就意味着M期细胞具有某种促进间期细胞进行分裂的因子,即成熟促进因子(maturation promoting factor,MPF)。
早在1960s,Yoshio Masui发现成熟蛙卵的提取物能促进未成熟卵的胚胞破裂(Germinal Vesicle Breakdown,GVBD),后来Sunkara将不同时期Hela细胞的提取液注射到蛙卵母细胞中,发现G1和S期的抽取物不能诱导GVBD,而G2和M期的则具有促进胚胞破裂的功能,它将这种诱导物质称为有丝分裂因子(MF)。后来在CHO细胞,酵母和粘菌中也提取出相同性质的MF。这类物质被统称为MPF。
1960s Leland Hartwell以芽殖酵母(图13-16)为实验材料,利用阻断在不同细胞周期阶段的温度敏感突变株(在适宜的温度下和野生型一样),分离出了几十个与细胞分裂有关的基因(cell division cycle gene,CDC)。如芽殖酵母的cdc28基因,在G2/M转换点发挥重要的功能。Hartwell还通过研究酵母菌细胞对放射线的感受性,提出了checkpoint(细胞周期检验点)的概念,意指当DNA受到损伤时,细胞周期会停下来。

图13-16 裂殖酵母细胞周期
