解讀那個X形圖像
教科書裡經典的染色體形如字母X。這個形狀只在一個特定時刻出現:細胞即將分裂之前,DNA已經複製完成之時。那時染色體由兩條完全相同、相互連接的半邊組成,稱為姐妹染色單體。每條染色單體都是同一條DNA分子的完整拷貝,在DNA複製時產生。
兩條姐妹染色單體在一個縊縮點處被夾在一起——這就是著絲粒。它是染色體的「腰」,其位置在每條染色體上是固定的,這也是區分染色體的特徵之一。在複製之前,或在姐妹染色單體分開之後,染色體只是一條帶有一個著絲粒的單棒——根本不是X形。
末端的帽子:端粒
每條染色體的最末端都由端粒保護——這是一段段重複的DNA,作用就像鞋帶末端的塑料帽。它們不攜帶基因;它們的任務是防止分子的天然末端磨損或意外地與其他染色體黏連,否則細胞會把這些末端誤認為是危險的斷裂。
端粒還緩衝了複製的一個特性:每一輪DNA複製都會使最末端略微不完整,所以染色體每分裂一次就略微變短。由於端粒由可消耗的重複序列構成,這種修剪啃掉的是無害的帽子,而不是寶貴的基因——至少在很長一段時間內如此。