一条分子,整齐折叠
一条染色体是一条单一、连续的DNA分子,加上折叠并保护它的蛋白质。如果你能把人类一条染色体上的DNA解开拉直,它会有几厘米长——然而它却装进了一个小到肉眼看不见的细胞核里。诀窍在于包装:长长的双螺旋被紧紧地缠绕盘旋,使整体收缩成一个紧凑、易于处理的形状。
沿着这一条分子排列着成千上万个基因——携带指令的DNA片段。所以染色体并不是单个基因;它更像一个非常长的书架,而基因就是按固定顺序排列在上面的一本本书。你全部染色体合在一起就构成了你的基因组。
为什么要把DNA包装起来?
裸露、松散的DNA链会缠成一团——容易断裂,细胞分裂时也无法公平分配。通过把每条长分子捆成一条独立的染色体,细胞同时解决了两个问题。它保护DNA免受损伤,并给每个拷贝一个整齐的“把手”,使得细胞分裂时每个子细胞都能恰好得到一套完整的染色体。
大多数时候,在正常工作的细胞内,染色体并不是教科书里那种整齐的X形物体。它们松解成一种松散、丝状的形态,称为染色质,以便细胞读取基因。只有当细胞即将分裂时,它们才凝缩成我们熟悉的紧凑棒状。下一篇我们将继续讲这个包装的故事。