从受精卵到婴儿，人类的诞生需要数十亿次细胞分裂。在每一次分裂中，母细胞的遗传物质复制自己，在两个新细胞中平均分配。原发性小头症是一种罕见但严重的遗传疾病，其细胞分裂紊乱，阻碍了大脑的正常发育。来自日内瓦大学(UNIGE)的科学家与中国科学家合作，展示了一种名为WDR62的单一蛋白质的突变如何阻止负责将遗传物质一分为二的“电缆网络”的适当形成。随着细胞分裂的减缓，大脑没有时间完全构建自己。这些研究结果将发表在《细胞生物学杂志》(Journal of Cell Biology)上，它为细胞分裂提供了新的思路，细胞分裂也与癌症的发展有关。

细胞分裂是任何新生生物发展的基本机制。它是精确的调节，需要协调和控制。为此，被称为“微管”的连接线使染色体中的遗传物质在两个子细胞之间均匀分布。“这些微管在任何时候都在不断地组装和拆卸，以达到适当的大小，”UNIGE医学院细胞生理和代谢系教授、肿瘤血液学转化研究中心(CRTOH)协调员patrick Meraldi解释说。他领导了这项工作。“为了调节微管的大小，细胞使用一种蛋白质——剑素(katanin，来自日本的武士刀)负责将微管切割到合适的长度。”

轻微的突变会带来严重的后果

任何与细胞分裂有关的基因的突变都足以导致大脑异常小和严重的神经问题，从而极大地限制了患者的自主权。原发性小头症通常与血亲结合有关，发病率在每3万人中有1人至每25万人中有1人，这取决于世界的区域。

但是一个突变怎么会有如此严重的后果呢?如果突变的基因如此重要，为什么只有大脑发育受到影响?回答这些问题的第一个线索出现在几年前，当时科学家发现小头症中最常见的变异基因，ASpM，与剑蛋白的位置和功能有关，剑蛋白是负责切割微管的分子剑。帕特里克·梅拉尔迪实验室的博士后、该研究的第一作者阿曼达·格雷罗(Amanda Guerreiro)问道:“但这是小头症的核心机制，还是只针对这种突变?”

卡塔宁，一种重要的分子剑

对细胞系的体外实验显示，WDR62是参与小头症的第二大常见基因，与ASpM一样，是刺甲素定位和功能所必需的。同样，科学家们观察到，如果剑身素没有在正确的时间出现在正确的位置，微管就会变得太长。由于空间有限，它们在压缩下变成s形，而不是直的和绷紧的。因此，当微管不得不拉动染色体以使它们在两个新细胞中均匀分布时，张力不够，一些染色体落后于其他染色体。细胞分裂机制的轻微失调就足以减缓染色体的分布。由于这种延迟被细胞认为是一种严重的故障，许多细胞会死亡。过多的细胞死亡会导致原发性小头症患者的大脑体积异常小。

“卡塔宁似乎是这种发展性疾病的中心机制，”patrick Meraldi说。“然而，我们的工作成果更广泛:它让我们了解癌细胞如何改变系统，在体内无休止地分裂和增殖。”

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