我們的細(xì)胞在不斷進(jìn)行著復(fù)制和分裂，人體通過這一機制修復(fù)受損組織、再生皮膚和毛發(fā)。有絲分裂是一個復(fù)雜的過程，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子細(xì)胞。如果這一過程出現(xiàn)問題，就會引起多種疾病甚至癌癥。

日前，巴塞羅那基因組調(diào)控中心（CRG)）的研究團(tuán)隊解析了有絲分裂的關(guān)鍵一步，相關(guān)論文發(fā)表在九月十六日的Journal of Cell Biology雜志上。

拓?fù)洚悩?gòu)酶2（Topo 2）對于染色體分離至關(guān)重要。研究人員深入研究了Topo 2的作用機制，他們發(fā)現(xiàn)，還發(fā)現(xiàn)染色體長度對這個酶的作用時間有決定性的影響。

快刀斬亂麻

細(xì)胞準(zhǔn)備進(jìn)行分裂時，會復(fù)制DNA并將其壓縮成為染色體對。不過，這兩條染色體是纏繞在一起的，就像亂糟糟的耳機線。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。

CRG.的Manuel Mendoza介紹到，細(xì)胞面臨這個問題有兩個選擇，要么耐心地拆開纏結(jié)，要么先切開纏結(jié)再進(jìn)行修補。Topo 2就是用來快刀斬亂麻的。

在DNA復(fù)制之后，Topo 2能切開纏結(jié)而后填補切口，以此解開染色體對。Topo 2的這種功能早就為人所知，不過人們一直認(rèn)為Topo 2動作很快，而且對所有染色體一視同仁。Mendoza等人的新研究顯示，這樣的認(rèn)識并不正確。

從理論上看，不論染色體是長還是短，只要染色體之間的纏結(jié)數(shù)相同，Topo2解開它們的時間就是一定的。然而研究人員發(fā)現(xiàn)，Topo2解開較長的染色體需要更長的時間。

進(jìn)一步研究顯示，Topo2在染色體拉伸時才有活性，當(dāng)?shù)谝粋€纏結(jié)處于拉力之下，Topo2才開始一個個地解結(jié)。研究人員指出，這種拉力來源于微管。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，以便將一對染色體拉開。

Mendoza解釋到，“我們驚訝的看到，染色體越長，酶解開它們的時間就越長。”這是因為微管拉開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。對于長染色體而言，拉力需要更長時間才能擴散到所有纏結(jié)。

這項研究告訴我們，只有感受到微管的拉力時（有絲分裂后期），染色體才會解開。而且，長染色體比短染色體解開的時間更長。

有絲分裂是生物體內(nèi)重復(fù)次數(shù)最多的復(fù)雜過程，我們需要詳細(xì)了解其中的每一個步驟。 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。