重新审视染色体浓缩过程

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重新审视染色体浓缩过程

2007.6.13

人类细胞的DNA长1.8米，将如此长的DNA分为46条染色体并且在细胞分裂时精确分配到两个子细胞中真是一件不容易的事情，然而，细胞自有妙计：将染色体浓缩、变短，问题解决起来就变得容易多了。最近，欧洲分子生物学实验室（European Molecular Biology Laboratory ，EMBL）研究人员首次跟踪哺乳动物细胞整个细胞分裂过程中染色体的浓缩过程，总结出染色体浓缩的时间、功能和分子基础，相关成果刊登于本周在线版《Nature Cell Biology》。

我们清楚细胞分裂时染色体没有正确分离和分配会带来什么后果，染色体缺陷或者两个子细胞的染色体数目不一样会导致癌症等疾病。浓缩是染色体成功分离的关键，但人们对浓缩过程了解甚少。Jan Ellenberg研究小组显微观察哺乳动物活细胞，寻找细胞分裂过程染色体缩短的机制。

浓缩过程在细胞预备分裂的早期既已开始，染色体不断缩短直至分离和向细胞孔迁移。Ellenberg说按照教科书讲法，染色体在这个时期最短，分离后会重新膨胀，但我们分离不久的染色体还会继续浓缩。这比较符合常理，使细胞分裂时染色体达到最短，不会有长染色体臂伸出分离面引发DNA损伤。

如果分裂早期出现染色体分离差错，向细胞分裂端运动的极度浓缩的染色体还发挥安全网的作用。研究人员向细胞添加化学物质阻断晚期浓缩，结果分离缺陷增多。实验员Felipe Mora-Bermúdez说，纺锤体有时候不能将染色体完全分开。我们认为末期的“超级浓缩”有助于染色体分离，是补救染色体缺陷的一种后备机制。

EMBL研究人员发现一种名为Aurora的激酶在浓缩过程中发挥关键作用，Aurora失活后晚期浓缩消失。研究人员希望揭开染色体晚期浓缩的详细分子机制，以便进一步研究细胞分裂以及导致染色体分离缺陷的风险因素。