正常人体中有超过一万亿个细胞，每个正常的细胞都拥有完全相同的染色体。当细胞分裂过程中染色体移动发生错误时会导致婴儿出生就带有
遗传缺陷例如唐氏综合征（细胞中有一个额外拷贝的21号染色体）。近日科学家们在一项研究中发现细胞是通过一种非常简单的方式稳定驱动染色体分离。研究
论文发表在11月25日《自然》（Nature）杂志上。
论文的资深作者西雅图弗莱德哈金森
癌症研究中心基础科学部的研究员Sue Biggins说：“癌细胞最显著的一个标志就是它们包含着错误数量的染色体，因此了解染色体分离的调控机制是非常重要的。这将有助于我们找到相应的途径在缺陷发生前就予以纠正，或通过靶向带有错误数目染色体的细胞从而防止它们继续分裂。”
动粒是细胞内推动染色体移动的重要装置。在细胞分裂过程中着丝粒结合蛋白装配在染色体上形成动粒，并与动粒丝相连。动粒通过牵拉动粒丝驱使染色体移动。在此过程中动粒丝不断地聚合和解聚。动粒丝的伸长和缩短牵扯着动粒和染色体直至它们分离。
“动粒是细胞内最大的结构之一，但之前科学家们还从未分离出这一结构，”Biggins说：“我们实验室第一次分离出了动粒，这使得我们能够在细胞外对动粒的行为进行分析，并揭示它们控制染色体移动的机制。”
“我们的研究证实当处于张力下时动粒和微管丝之间的连接变得更加稳定，”文章的资深作者、华盛顿大学生理学和生物物理学副教授Charles "Chip" Asbury博士说。
Asbury将微丝上的这种稳定张力比喻成中国式手指网套玩具——当你越试图拉开，你的指关节就会被更强力地牵扯。然后Asbury又进一步解释了这种张力依赖性的稳定作用是如何帮助染色体分离的。
当细胞接近分裂时，细胞内形成有丝分裂纺锤体。染色体对正确连接到纺锤体，其中一条染色体与右侧的微管相连，而另一条则与左侧的微管相连。动粒处于机械张力下，使连接变得稳定，有几分像在两边同时勒紧绳索从而稳定住负荷的样子。这是一个简单、原始的机制。
Asbury说：“如果染色体发生连接错误，动粒就无法处于足够的张力下。连接由于失稳而迅速松开，使其重新形成正确的连接。动粒不仅发挥了连接器的作用，同时它还是调控中枢。它能感知并修复连接错误，释放出‘等待’信号直至微管丝到达正确的位置。”
在新研究中研究人员从芽殖酵母细胞中纯化出天然的动粒，并利用技术对单个分子进行操作观察了它们的作用机制。通过这种方法科学家们完成了在活细胞中无法进行的检测。
“就我所知，以前从未从任何生物体中分离出完整的功能性的动粒。利用纯化的动粒研究小组一次直接检测了单个动粒颗粒和动态微管之间的耦合强度，”Asbury说：“此外新研究发现还将推动研究人员更加努力地揭示所有生命赖以生存机制：即细胞分裂前移动和动力是如何产生推动复制的染色体分离的？”
（生物通：何嫱）
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