胡布雷希特研究所Kops小组的研究人员与爱丁堡大学的研究人员合作，在着丝粒的结构中取得了令人惊讶的新发现，这种结构涉及确保细胞分裂时染色体正确分离。染色体分离错误可能导致细胞死亡和癌症发展。

研究人员发现着丝粒由两个子域组成。这一基本发现对染色体分离过程具有重要意义，并提供了癌细胞错误分裂的新机制。该研究发表在《细胞》杂志上。

我们的身体由数万亿个细胞组成，其中大多数细胞的寿命有限，因此必须繁殖以替换旧细胞。这种繁殖过程称为细胞分裂或有丝分裂。在有丝分裂期间，亲本细胞将复制其染色体，以便将遗传物质传递给子细胞。由此产生的相同染色体对(姐妹染色单体)通过称为着丝粒的结构连接在一起。

然后，姐妹染色单体必须均匀地分布在两个子细胞上，以确保每个子细胞都是亲代细胞的精确副本。如果分离过程中发生错误，一个子细胞就会有太多染色体，而另一个子细胞则太少。这可能导致细胞死亡或癌症发展。

着丝粒的作用

着丝粒是染色体的一部分，在有丝分裂过程中的染色体分离中起着至关重要的作用。细胞上姐妹染色单体的分裂过程是由着丝粒和称为纺锤体微管的结构之间的相互作用引导的。这些纺锤体微管负责将染色单体拉开，从而分离两个姐妹染色单体。

图形概要。图片来源：《细胞》(2024)。DOI：10.1016/j.cell.2024.04.014

这项研究的第一作者卡洛斯·萨克里斯坦·洛佩兹(CarlosSacristanLopez)解释说：“如果着丝粒与纺锤体微管的附着没有正确发生，就会导致染色体分离错误，这在癌症中经常观察到。”

了解着丝粒的结构有助于更深入地了解着丝粒的功能及其在错误染色体分离中的作用。

一个令人惊讶的发现

为了研究着丝粒结构，研究人员结合使用了成像和测序技术。超分辨率显微镜成像在Hubrecht研究所进行，而BillEarnshaw的团队则进行了测序。这次合作在着丝粒结构方面取得了令人惊讶的新发现。以前认为着丝粒由附着在多个纺锤体微管上的紧凑结构组成，但后来发现着丝粒由两个子域组成。

SacristanLopez解释说：“这一发现非常令人惊讶，因为子结构域彼此独立地结合微管。然而，为了形成正确的附着，它们必须保持紧密连接。然而，在癌细胞中，我们经常观察到子结构域解偶联，导致错误的附着和染色体分离错误。”

这一非常令人兴奋的基本发现有助于我们了解染色体分离错误的起源，这种错误在癌症中经常出现。

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