(相關(guān)資料圖)

在每個(gè)生物體中，較長的染色體臂總是較寬。圖片來源：早稻田大學(xué)

科技日?qǐng)?bào)北京12月6日電 有絲分裂染色體中DNA壓縮的大小和程度因生物而異。這是如何調(diào)控的，即什么因素控制著有絲分裂染色體的形成和尺寸，仍是一個(gè)謎。由日本早稻田大學(xué)、英國弗朗西斯·克里克研究所和日本癌癥研究基金會(huì)科學(xué)家組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)正在著手破解這一謎團(tuán)?，F(xiàn)階段研究結(jié)果發(fā)表在最新一期《細(xì)胞報(bào)告》雜志上。

在有絲分裂期間，DNA顯著壓縮以形成染色體，一種名為凝聚素的大型蛋白質(zhì)環(huán)復(fù)合體在壓縮過程中起著關(guān)鍵作用。它結(jié)合在DNA上的特定位置，并通過形成環(huán)來壓縮DNA。凝聚素對(duì)DNA壓縮至關(guān)重要，DNA壓縮與染色體尺寸密切相關(guān)，越厚的染色體越緊湊。研究人員發(fā)現(xiàn)凝聚素結(jié)合位點(diǎn)的模式是物種特異性的。但凝聚素和染色質(zhì)接觸在決定染色體尺寸中的確切作用尚不清楚。

研究人員探索了凝聚素和染色質(zhì)接觸的各個(gè)方面。他們使用Hi-C和超分辨率顯微鏡分別分析了芽殖酵母和裂殖酵母中有絲分裂染色質(zhì)接觸與染色體臂長的相關(guān)性。確鑿證據(jù)表明，在有絲分裂中，染色質(zhì)接觸之間的距離與臂長成正比。因此，較短的臂具有短距離接觸，較長的臂具有遠(yuǎn)距離接觸。這是具有物種特異性的。

染色質(zhì)接觸的距離越長，染色質(zhì)環(huán)越大，這兩者都是染色體臂更寬的指標(biāo)。因此研究人員得出結(jié)論：在一個(gè)物種中，較長的染色體臂總是較寬。

研究人員解釋說：“我們意外地發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)真核生物物種中，較長的染色體臂總是較粗，這有助于我們了解細(xì)胞分裂過程中如何形成有絲分裂染色體。”

這項(xiàng)研究首次確定染色體臂長決定有絲分裂染色體寬度，提供了對(duì)有絲分裂染色體結(jié)構(gòu)的獨(dú)特見解，挑戰(zhàn)了目前關(guān)于有絲分裂染色體形成的觀點(diǎn)。這一發(fā)現(xiàn)還將開啟一種新的方法，通過控制有絲分裂的染色體結(jié)構(gòu)，避免染色體錯(cuò)配，而染色體錯(cuò)配可能是癌細(xì)胞或唐氏綜合癥等出生缺陷形成的原因。（實(shí)習(xí)記者 張佳欣）