응축수

생명의 근본적인 부분은 세포가 게놈을 복제하고 분열하는 능력이며, 이러한 과정은 세포 주기의 두 가지 주요 단계에 걸쳐 발생합니다.

첫째, S기에서는 염색체 DNA가 복제됩니다. M기 동안, 복제된 염색체는 분리되어 유전적으로 동일한 두 개의 딸세포로 분포합니다.

S기 이후, 자매 염색체의 DNA는 매우 길고 얽혀 있습니다. 이 상태에서 자매 염색분체를 분리하면 염색체 파괴, 부적절한 분리, 심지어 세포 사멸로 이어질 수 있습니다.

이러한 잠재적인 위기를 피하기 위해 세포는 초기 유사분열 동안 상당한 양의 에너지를 쏟아 자매 염색분체를 더 쉽게 분리되는 더 짧은 구조로 점차적으로 재조직합니다.

이 재편성은 염색체의 응축에 관여하는 단백질 복합체인 콘덴신(condensin)에 의존합니다.

콘덴신은 5개의 서브유닛으로 구성됩니다. 진핵생물에서 두 개의 주요 소단위인 SMC2와 SMC4는 다른 세 개의 소단위(1개의 kleisin과 2개의 HEAT-repeat 소단위)에 의해 ATPase 헤드 도메인에서 연결되어 있습니다.

응축물은 ATP 가수분해에 의해 생성된 에너지를 사용하여 자매 염색체 분리를 촉진하는 두 가지 주요 과정, 즉 염색체 응축과 자매 염색체 해상도를 촉진합니다.

염색체가 응축되는 동안 염색체는 단단히 채워집니다. 자매 염색분체(sister chromatid) 해상도 동안, 응집체(cohesin)의 부분적 제거에 의해 자매 DNA가 분리되거나 분리될 때 응축된 자매 염색분체는 별개의 구조가 됩니다.

세포가 중기에 도달할 때쯤이면 자매 염색분체는 팔을 따라 느슨하게 연결되어 있지만 중심체에서는 여전히 단단히 연결되어 있습니다.

콘덴신은 DNA 코일링을 변경하고 DNA 루프를 둘러싸는 고리 구조를 형성하여 염색체 응축 및 자매 염색체 해상도를 촉매할 수 있습니다.