劉 斌
(安徽省宣城市第三中學(xué) 242000)
在電鏡用于細(xì)胞結(jié)構(gòu)觀察之前,著絲點(diǎn)與著絲粒長期被看作同一結(jié)構(gòu),兩者被視為同義語。后來人們通過超薄切片在電鏡下觀察發(fā)現(xiàn),中期染色體主縊痕(著絲粒區(qū)域)外側(cè)有一塊盤狀或杯狀的三層結(jié)構(gòu)附加物[1],是紡錘絲的附著點(diǎn),將其稱為著絲點(diǎn);在20世紀(jì)80年代,幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室相繼發(fā)現(xiàn)在一種人類進(jìn)行性系統(tǒng)性硬皮病綜合征患者的血清中,存在著能與中期染色體著絲粒發(fā)生免疫反應(yīng)的抗體,但后來 Brenner等利用免疫電鏡證明,患者血清中的這一抗體實(shí)際上是和著絲粒外側(cè)的著絲點(diǎn)蛋白特異性結(jié)合的成分[2],這也從分子生物學(xué)角度將著絲點(diǎn)和著絲粒區(qū)分開來。著絲粒與著絲點(diǎn)在形態(tài)結(jié)構(gòu)上存在差異,是不同的兩種結(jié)構(gòu),但功能上是偶聯(lián)的。
每條染色體DNA上都含有一段特殊的DNA序列,稱為著絲粒DNA[3],著絲粒DNA裝配上著絲粒蛋白、染色單體連接蛋白等蛋白質(zhì)而組成著絲粒[4],也就是說著絲粒實(shí)質(zhì)上是一段特異的染色質(zhì)。由于著絲粒所在染色體區(qū)域淺染內(nèi)縊,所以也叫做主縊痕。染色體復(fù)制后每條姐妹染色單體上都各有一個(gè)著絲粒區(qū)域,對(duì)應(yīng)且緊密排列在一起,相互摻雜,彼此通過連接蛋白等蛋白質(zhì)的黏合使姐妹染色單體連接在一起[5]。
著絲點(diǎn)也稱動(dòng)粒,是附著于著絲粒上的一種細(xì)胞器,化學(xué)本質(zhì)主要為蛋白質(zhì)。動(dòng)粒在電鏡下觀察呈三層圓盤狀結(jié)構(gòu),依次是內(nèi)板、中間間隙和外板,內(nèi)板與著絲粒緊密聯(lián)系,實(shí)際上著絲粒DNA也伸入動(dòng)粒內(nèi)板,成為動(dòng)粒內(nèi)板的組成成分,從這個(gè)角度看,著絲點(diǎn)與著絲粒結(jié)構(gòu)成分相互穿插,聯(lián)系緊密,是一個(gè)復(fù)合體[4]。動(dòng)粒外板直接與紡錘體微管聯(lián)接。細(xì)胞分裂到晚前期時(shí),染色體的著絲粒兩側(cè)分別出現(xiàn)動(dòng)粒[3],每條染色單體上都有一個(gè),附著在著絲粒外側(cè)。
綜上所述,著絲粒與著絲點(diǎn)在形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成上存在差異,但在功能上卻是相互偶聯(lián)的,著絲粒負(fù)責(zé)姐妹染色單體的黏合,使姐妹染色單體連接在一起,但并不與紡錘絲直接相連;著絲點(diǎn)負(fù)責(zé)與紡錘體微管的聯(lián)接。
當(dāng)細(xì)胞分裂進(jìn)行到后期時(shí),兩條姐妹染色單體上相互黏合的著絲粒區(qū)域分裂,兩條單體相互分離,成為彼此獨(dú)立的一對(duì)染色體,附著在著絲點(diǎn)上的紡錘體微管開始縮短,由于著絲點(diǎn)內(nèi)板是與著絲粒緊密聯(lián)系的,因而紡錘體微管在牽引著絲點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)也就牽引著這兩條染色體運(yùn)動(dòng)而移向細(xì)胞兩極。由此可見,兩條染色單體著絲粒區(qū)域相互黏成一個(gè)整體,在分裂后期是著絲粒分裂,而非著絲點(diǎn)分裂。著絲點(diǎn)只是分開。