蛋白质复合物SMC显示可确保全着丝粒的动力学

单着丝粒是大多数动植物染色体的典型特征。着丝粒是染色体运输所必需的，代表染色单体之间的连接点。这就是染色体的经典 X 形是如何形成的。然而，在估计有 350,000 种物种中，包括蝴蝶、线虫和一些植物，着丝粒分布在整个染色体长度上。因此，它们被称为全着丝粒。

IPK 莱布尼茨研究所的一个研究小组现在已经使用模型来研究着丝粒在这些物种的细胞分裂过程中是如何动态变化的。结果现已发表在《核酸研究》杂志上。

像莎草纸这样的全中心植物物种对古埃及人来说已经非常重要。IPK 莱布尼茨研究所染色体结构和功能研究小组组长 Andreas Houben 教授说：“当时，这种纤维植物被用来发表第一批论文之一。” 所有这些物种的共同点是进化优势。如果一段染色体因诱变而断裂，则相应的片段在单着丝粒物种中丢失。“这在全中心物种中不会发生，因为着丝粒延伸到整个染色体上，”IPK 科学家解释说。

然而，研究小组现在想知道这些物种的细胞分裂过程是如何发生的。首先，纺锤体纤维停靠在着丝粒上，然后将两条染色单体拉开。“这就像一根橡皮筋，”安德烈亚斯·霍本教授解释说。在所谓的间期，全着丝粒分崩离析，形成无数的着丝粒单元，它们均匀地分布在细胞核中。在随后的有丝分裂中，染色体凝聚，着丝粒单元沿着染色单体逐步形成线性着丝粒。

在建模的帮助下，来自 Martin Mascher 博士领导的驯化基因组学研究小组的 IPK 初级科学家 Amanda Câmara 博士能够证明所谓的 SMC蛋白复合物在这个过程中起着决定性的作用。

“当蛋白质复合物接近着丝粒单元时，它就会固定在染色质线上，”Amanda Câmara 博士解释说。结果，形成了几个环，从而使染色体浓缩并形成着丝粒线，最终产生新的全着丝粒。“这使得 SMC 复合体对于全着丝粒的动力学非常重要。通过建模发现的 SMC 的这种可能功能以前是未知的，”IPK 科学家说。

下一步，IPK 的研究人员将尝试通过实验确认建模结果。