臂長決定有絲分裂染色體寬度

科技日報北京12月6日電 （實習記者張佳欣）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，仍是一個謎。由日本早稻田大學、英國弗朗西斯·克里克研究所和日本癌癥研究基金會科學家組成的聯合團隊正在著手破解這一謎團。現階段研究結果發表在最新一期《細胞報告》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環復合體在壓縮過程中起著關鍵作用。它結合在DNA上的特定位置，并通過形成環來壓縮DNA。凝聚素對DNA壓縮至關重要，DNA壓縮與染色體尺寸密切相關，越厚的染色體越緊湊。研究人員發現凝聚素結合位點的模式是物種特異性的。但凝聚素和染色質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接觸的各個方面。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接觸與染色體臂長的相關性。確鑿證據表明，在有絲分裂中，染色質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，較長的臂具有遠距離接觸。這是具有物種特異性的。

染色質接觸的距離越長，染色質環越大，這兩者都是染色體臂更寬的指標。因此研究人員得出結論：在一個物種中，較長的染色體臂總是較寬。

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