我們的細(xì)胞在不斷進(jìn)行著復(fù)制和分裂，人體通過(guò)這一機(jī)制修復(fù)受損組織、再生皮膚和毛發(fā)。有絲分裂是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，細(xì)胞需要復(fù)制自己的遺傳物質(zhì)，并將它們平分給兩個(gè)子細(xì)胞。如果這一過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)引起多種疾病甚至癌癥。
拓?fù)洚悩?gòu)酶2（Topo 2）對(duì)于染色體分離至關(guān)重要。研究人員深入研究了Topo 2的作用機(jī)制，他們發(fā)現(xiàn)，還發(fā)現(xiàn)染色體長(zhǎng)度對(duì)這個(gè)酶的作用時(shí)間有決定性的影響。
快刀斬亂麻
細(xì)胞準(zhǔn)備進(jìn)行分裂時(shí)，會(huì)復(fù)制DNA并將其壓縮成為染色體對(duì)。不過(guò)，這兩條染色體是纏繞在一起的，就像亂糟糟的耳機(jī)線。染色體要正確分配給子細(xì)胞，就需要先把它們之間的纏結(jié)一一解開(kāi)。
上海滬宇介紹到，細(xì)胞面臨這個(gè)問(wèn)題有兩個(gè)選擇，要么耐心地拆開(kāi)纏結(jié)，要么先切開(kāi)纏結(jié)再進(jìn)行修補(bǔ)。Topo 2就是用來(lái)快刀斬亂麻的。
在DNA復(fù)制之后，Topo 2能切開(kāi)纏結(jié)而后*切口，以此解開(kāi)染色體對(duì)。Topo 2的這種功能早就為人所知，不過(guò)人們一直認(rèn)為Topo 2動(dòng)作很快，而且對(duì)所有染色體一視同仁。
從理論上看，不論染色體是長(zhǎng)還是短，只要染色體之間的纏結(jié)數(shù)相同，Topo2解開(kāi)它們的時(shí)間就是一定的。然而研究人員發(fā)現(xiàn)，Topo2解開(kāi)較長(zhǎng)的染色體需要更長(zhǎng)的時(shí)間。
進(jìn)一步研究顯示，Topo2在染色體拉伸時(shí)才有活性，當(dāng)*個(gè)纏結(jié)處于拉力之下，Topo2才開(kāi)始一個(gè)個(gè)地解結(jié)。研究人員指出，這種拉力來(lái)源于微管。微管是有絲分裂紡錘體的一部分，它們錨定在染色體的著絲粒上，以便將一對(duì)染色體拉開(kāi)。
上海滬宇解釋到，“我們驚訝的看到，染色體越長(zhǎng)，酶解開(kāi)它們的時(shí)間就越長(zhǎng)。”這是因?yàn)槲⒐芾_(kāi)染色體的速度是一定的，短染色體上的纏結(jié)能更快受到拉力。對(duì)于長(zhǎng)染色體而言，拉力需要更長(zhǎng)時(shí)間才能擴(kuò)散到所有纏結(jié)。
這項(xiàng)研究告訴我們，只有感受到微管的拉力時(shí)（有絲分裂后期），染色體才會(huì)解開(kāi)。而且，長(zhǎng)染色體比短染色體解開(kāi)的時(shí)間更長(zhǎng)。
有絲分裂是生物體內(nèi)重復(fù)次數(shù)zui多的復(fù)雜過(guò)程，我們需要詳細(xì)了解其中的每一個(gè)步驟。 細(xì)胞分裂的正常進(jìn)行，是細(xì)胞和生物體生存的關(guān)鍵。
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