著絲粒
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著絲粒(centromere)是真核生物細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂(mitosis)和減數(shù)分裂(meiosis)時(shí)，染色體分離的一種“裝置”。著絲粒是染色體分離的一種裝置，也是姐妹染色單體在分開(kāi)前相互聯(lián)結(jié)的位置，在染色體的形態(tài)上表現(xiàn)為一個(gè)縊痕(constriction)。著絲粒位于異染色質(zhì)區(qū)內(nèi)，這里富集了衛(wèi)星DNA，也就是短的DNA串聯(lián)重復(fù)序列。此外，在縊痕區(qū)內(nèi)有一個(gè)直徑或長(zhǎng)度為400 nm左右的很致密的顆粒狀結(jié)構(gòu)，這稱為動(dòng)粒(kinetochore)的結(jié)構(gòu)直接與牽動(dòng)染色體向兩極移動(dòng)的纖絲蛋白相連結(jié)。
染色體著絲粒(centromere)的主要作用是使復(fù)制的染色體在有絲分裂和減數(shù)分裂中可均等地分配到子細(xì)胞中。在很多高等真核生物中，著絲?？雌饋?lái)像是在染色體一個(gè)點(diǎn)上的濃縮區(qū)域，這個(gè)區(qū)域包含著絲點(diǎn) (希臘語(yǔ) kínesis 運(yùn)動(dòng); chóros 部位),又稱主縊痕。此是細(xì)胞分裂時(shí)紡錘絲附著之處。在大部分真核生物中每個(gè)紡錘絲附著在不同的著絲粒上。如啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)附著在每個(gè)著絲粒上僅一條紡錘絲。廣義上說(shuō)著絲粒也常指著絲點(diǎn)﹐然而狹義上的著絲點(diǎn)是將染色體和紡錘絲微管相結(jié)合的蛋白質(zhì)復(fù)合體。
若著絲粒丟失了，那么染色體就失去了附著到紡錘絲上的能力，細(xì)胞分裂時(shí)染色體就會(huì)隨機(jī)地進(jìn)入子細(xì)胞。然而有著絲粒的染色體也會(huì)出現(xiàn)這種異常分配，那就是復(fù)制后的兩個(gè)染色體拷貝并不總是正確地分離進(jìn)入子細(xì)胞。在此過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤的概率通常是很低的。若發(fā)生錯(cuò)誤會(huì)引起染色體數(shù)目的改變。如在酵母中分配發(fā)生錯(cuò)誤的概率低于十萬(wàn)分。
目前正在研究著絲粒結(jié)合蛋白以及其它的一些因素。一個(gè)主要的問(wèn)題是解決紡錘絲附著到著絲粒的具體機(jī)制。
著絲點(diǎn)是高中生物學(xué)教科書(shū)常用的染色體基本結(jié)構(gòu)名稱。本套教科書(shū)在第1冊(cè)有絲分裂和減數(shù)分裂有關(guān)細(xì)胞分裂中均用“著絲點(diǎn)”，而在第2冊(cè)染色體組型分析中對(duì)染色體分類卻用“著絲?！?。許多學(xué)生疑問(wèn)“著絲點(diǎn)和著絲粒有什么區(qū)別？是不是同一結(jié)構(gòu)？”
經(jīng)查，著絲點(diǎn)為Kinetochore，著絲粒為Centromere，在許多文獻(xiàn)資料中使用不一。例如，在《細(xì)胞生物學(xué)》（1987年，高等教育出版社）中二者均有使用，劉祖洞和江紹慧的《遺傳學(xué)》（1987年，高等教育出版社）中只用“著絲粒”，中央農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校教材《植物及植物生理》（修訂執(zhí)筆人孟繁靜等，1989年，農(nóng)業(yè)出版社）中只用“著絲點(diǎn)”。近來(lái)在電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)的資料表明，著絲粒（染色體的主縊痕primary constriction）為染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)，將染色體分成二臂，在細(xì)胞分裂前期和中期，把兩個(gè)姐妹染色單體連在一起，到后期兩個(gè)染色單體的著絲粒分開(kāi)。著絲粒兩側(cè)各有一個(gè)由蛋白質(zhì)構(gòu)成的3層盤(pán)狀特化結(jié)構(gòu)，為非染色體性質(zhì)物質(zhì)的附加物，稱為著絲點(diǎn)，在染色質(zhì)（染色體）被堿性染料染色時(shí)，著絲點(diǎn)部分染色很淺或根本不染色，由于著絲點(diǎn)部位幾乎把著絲粒覆蓋，所以，染色后觀察染色體的外形，在著絲點(diǎn)部位幾乎看不到著色。著絲點(diǎn)與染色體的移動(dòng)有關(guān)，在細(xì)胞分裂（包括有絲分裂和減數(shù)分裂）的前、中、后期，紡錘體的紡錘絲（或星射線）微管就附著在著絲點(diǎn)上，并牽引染色體移動(dòng)，意即紡錘體的紡錘絲（或星射絲）直接附著在著絲點(diǎn)上而不是附著在染色體著絲粒上，沒(méi)有著絲點(diǎn)，染色體不能由紡錘絲牽引移動(dòng)。因此，著絲點(diǎn)和著絲粒并非同一結(jié)構(gòu)，它們的功能也不同，但它們的位置關(guān)系是固定的，有時(shí)用著絲點(diǎn)或著絲粒泛指它們所在的染色體主縊痕位置是可以理解的。
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