科技日報北京8月2日電 （記者張夢然）自1800年nian代dai以yi來lai，科ke學xue家jia們men已yi經jing注zhu意yi到dao細xi胞bao核he中zhong著zhe絲si粒li的de分fen布bu問wen題ti。著zhe絲si粒li是shi一yi種zhong特te殊shu染ran色se體ti區qu域yu
，對dui細xi胞bao分fen裂lie至zhi關guan重zhong要yao，但dan其qi分fen布bu的de決jue定ding機ji製zhi和he生sheng物wu學xue意yi義yi仍reng懸xuan而er未wei決jue。日ri本ben東dong京jing大da學xue團tuan隊dui最zui近jin提ti出chu了le一yi種zhong塑su造zao著zhe絲si粒li分fen布bu的de兩liang步bu調tiao節jie機ji製zhi。研yan究jiu表biao明ming
，細xi胞bao核he中zhong的de著zhe絲si粒li結jie構gou在zai維wei持chi基ji因yin組zu完wan整zheng性xing方fang麵mian發fa揮hui著zhe作zuo用yong。研yan究jiu成cheng果guo發fa表biao在zai《自然·植物》上。

在(zai)細(xi)胞(bao)分(fen)裂(lie)過(guo)程(cheng)中(zhong)，一(yi)種(zhong)稱(cheng)為(wei)著(zhe)絲(si)粒(li)的(de)特(te)殊(shu)染(ran)色(se)體(ti)結(jie)構(gou)域(yu)被(bei)拉(la)到(dao)細(xi)胞(bao)的(de)兩(liang)端(duan)。細(xi)胞(bao)分(fen)裂(lie)完(wan)成(cheng)並(bing)形(xing)成(cheng)細(xi)胞(bao)核(he)後(hou)，著(zhe)絲(si)粒(li)則(ze)分(fen)布(bu)在(zai)細(xi)胞(bao)核(he)中(zhong)。如(ru)果(guo)拉(la)向(xiang)兩(liang)極(ji)的(de)著(zhe)絲(si)粒(li)分(fen)布(bu)保(bao)持(chi)不(bu)變(bian)
，則(ze)細(xi)胞(bao)核(he)的(de)著(zhe)絲(si)粒(li)僅(jin)集(ji)中(zhong)在(zai)細(xi)胞(bao)核(he)的(de)一(yi)側(ce)。這(zhe)種(zhong)著(zhe)絲(si)粒(li)的(de)不(bu)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)被(bei)稱(cheng)為(wei)瑞(rui)伯(bo)（Rabl）構型，以19世紀細胞學家卡爾·瑞伯的名字命名。一些物種的細胞核反而呈現出分散分布的著絲粒
，這被稱為非Rabl構型。

研究人員表示，幾個世紀以來，Rabl或非Rabl構型的生物學功能和分子機製一直是個謎
，現在他們成功地揭示了構建非Rabl構型的分子機製。

團隊研究了植物擬南芥和一種已知具有非Rabl構型的標本，其突變形式具有Rabl構型。他們發現，稱為凝聚素Ⅱ（CII）的蛋白質複合物和稱為核骨架與子骨架（LINC）複合物連接子的蛋白質複合物會共同作用，以確定細胞分裂過程中的著絲粒分布。

隨後，團隊分析了擬南芥及其Rabl結構突變體中的基因表達，發現當施加DNA損傷壓力時，突變體的器官生長速度比正常植物慢，這表明器官生長需要精確控製著絲粒空間排列以響應DNA損傷壓力，並且非Rabl和Rabl的生物體對DNA損傷壓力的耐受性沒有差異。這些發現將帶來技術進一步發展，以適當的空間排列方式在細胞核中人工排列DNA，從而使創造抗壓力生物成為可能，並通過改變DNA的空間排列而不是編輯其核苷酸序列來賦予新的特性和功能。

【總編輯圈點】

著絲粒是連接一對姐妹染色單體的特化DNA序(xu)列(lie)，主(zhu)要(yao)被(bei)視(shi)為(wei)引(yin)導(dao)染(ran)色(se)體(ti)行(xing)為(wei)的(de)基(ji)因(yin)座(zuo)。如(ru)文(wen)中(zhong)所(suo)說(shuo)，著(zhe)絲(si)粒(li)分(fen)布(bu)有(you)兩(liang)種(zhong)構(gou)型(xing)，但(dan)這(zhe)些(xie)構(gou)型(xing)的(de)生(sheng)物(wu)功(gong)能(neng)和(he)分(fen)子(zi)機(ji)製(zhi)幾(ji)個(ge)世(shi)紀(ji)以(yi)來(lai)一(yi)直(zhi)是(shi)個(ge)謎(mi)。此(ci)時(shi)擬(ni)南(nan)芥(jie)又(you)出(chu)場(chang)了(le)，它(ta)是(shi)進(jin)行(xing)遺(yi)傳(chuan)學(xue)研(yan)究(jiu)的(de)好(hao)材(cai)料(liao)。科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)通(tong)過(guo)擬(ni)南(nan)芥(jie)發(fa)現(xian)了(le)著(zhe)絲(si)粒(li)分(fen)布(bu)的(de)兩(liang)步(bu)調(tiao)控(kong)機(ji)製(zhi)
，在(zai)探(tan)索(suo)其(qi)生(sheng)物(wu)學(xue)意(yi)義(yi)後(hou)，他(ta)們(men)意(yi)識(shi)到(dao)DNA在細胞核中的適當空間排列對應激反應很重要，或將引導開發出新的技術，用新方法賦予生物體新功能。