染色体研究新进展

　　

生物通综合：染色体的概念是在1888年由瓦尔德第一次提出的，当时孟德尔已经提出遗传因子在体细胞中是成对存在的，当产生配子时每个配子中只有这一对遗传因子中的一个在配子结合以后，遗传因子又恢复成对。但是由于试验条件所限，孟德尔并没有真正看到遗传因子。之后萨顿和博韦里就提出遗传因子存在于染色体上的看法,这种看法能够很好地解释孟德尔所发现的遗传规律,因此被称为遗传的染色体学说。近期染色体的进展主要集中在测序结果和动态分析上。

染色体测序：有关已完成测序的人类染色体的系列论文Nature杂志曾经系列发表过，本月的两期Nature杂志公布了11号和12号染色体的测序及分型结果，同时国内科学家也完成了中国人21号染色体分析结构，见下：

《自然》：人类11号染色体测序与分析结果

《自然》公布了人类12号染色体分析结果

科学家完成中国人21号染色体差异图谱

人类18号染色体测序及分析结果公布

董伟博士谈人类第2号、第4号染色体的破译 

美科学家破译人类第2、4号染色体 

　

有丝分裂中染色体运动的机制

有丝分裂研究中一个长期存在的未解之谜是在细胞分裂后期将染色体运输到核纺锤体杆上的机制问题。染色体似乎是通过粘附在着丝点微管聚合物上到达其目标的，尽管它们在那时会分解。本期(3月23日)Nature杂志上一篇文章利用实时荧光显微镜生成影片和电子显微图片，后者可以反映这一过程是怎样进行的。微管聚合物通过一个构象变化来分解，该构象变化推动Dam1环状复合物（芽殖酵母着丝点中的一个重要微管结合元素）沿其晶格运动。这一巧妙的机制可能是由微管解聚作用所产生的力转化为有丝分裂所特有的染色体运动的关键。Nature原文详细内容〉>

遗传学重要补充：染色体如何均匀分离？

细胞分裂过程中遗传物质的稳定遗传主要依赖于细胞分裂中后期染色体在赤道板上集合排列整齐，向两极均匀分离的过程，而一般认为这一过程主要是依靠两极纺锤体（bipolar spindle，bioriented）来帮助完成的，但是近期来自洛克菲勒大学化学与细胞生物学实验室的研究人员发现染色体可以不依赖于纺锤体聚集在赤道板位置。中文详细内容〉> 

Science:谁说染色体断裂是随机的？

来自美国人类基因组研究院（NHGRI，是NIH的一部分）的一个国际性研究组发现哺乳动物染色体通过在特定位点发生断裂来进化，而不是先前认为的随机断裂方式。而且，他们还发现许多的断裂“热区”与人类的癌症有关。中文详细内容〉>

性染色体与“性感的”雄性

一个新模型也许解释了为什么雄性特征在鸟类比在哺乳类更夸张地表现出来。许多动物(包括人类)有一个XY的性别决定系统，其中雄性拥有XY染色体，雌性拥有XX染色体。每个个体得到一个来自母亲的X染色体，后代的性别是由来自父亲的X或Y染色体决定的。如果编码耀眼特征的基因呆在X染色体上，“性感”强的父亲只能将这个基因传给女儿，这将使她们更容易暴露给捕食者，但并不增加她们繁殖的成功，所以具有XY染色体的雌性物种应该偏爱不那么耀眼的雄性，因为这会给她们的女儿带来较少的危害。在鸟类和某些其它动物中，性别的确定反过来了：雌性拥有ZW染色体，而雄性拥有ZZ染色体，因此性别是由从母亲继承的性染色体(Z或W)决定的。这种情况下，如果耀眼特征的基因在Z染色体上，雌性能从选择一个“性感”的父亲中得到更多的好处，因为女儿带有“性感”Z的负担被有更强吸引力的儿子所获得的繁殖成功的增加大大地抵消了。Science原文详细内容> >

染色体的进化

通过比较马、猫、狗、猪、牛、大鼠、小鼠、和人类的基因组，科学家得到了对哺乳动物染色体进化的一些深刻了解。这项工作也许能带来对肿瘤如何可能与染色体断裂有关的更好地了解，染色体断裂导致染色体进化。作者报告说，自6500万年前以恐龙灭绝结束的晚白垩世以来，哺乳动物染色体断裂和染色体进化的速度增加了。在染色体的断裂点能发生很大的进化活动。比如在断裂点，来自另一个染色体或同一染色体的其它部位的DNA能被插入断裂的染色体重新安排该处的DNA。染色体断裂点在进化中趋向于被重新使用，染色体的着丝粒通常与断裂点重新使用有关。作者确定出40个灵长类特异的断裂点，这些断裂点发生在8500万年前锯齿类和灵长类分离之后。William Murphy和同事用基因组序列以及来自5个哺乳动物目的8个物种的高密度比较图来推断影响染色体动态的进化过程。Science原文详细内容> >
（生物通：张迪）