着丝粒在细胞分裂中对染色体至关重要。由莱布尼茨研究所IPK领导的一个国际研究团队考察了两种关键蛋白质——KNL2和CENP-C——如何附着在着丝粒上，这对于该过程是必不可少的。他们的研究成果发表在期刊Nucleic Acids Research.上。
在有丝分裂和减数分裂过程中，纺锤体纤维连接到被称为着丝粒的特定区域，拉开姐妹染色单体，以确保每个子细胞继承相同的遗传物质。着丝粒由着丝粒DNA和一种称为动粒的蛋白质复合物组成。动粒在将染色体准确分配给子细胞中发挥着关键作用，从而维持基因组稳定性并确保在真核生物中基因功能的正常进行。
蛋白质KNL2和CENP-C对于细胞分裂中染色体的正确分离是必不可少的。它们根据“锁和钥匙原理”附着在着丝粒DNA上。然而，已知的这些蛋白质部分（称为CENPC-k/CENPC基序）不足以与着丝粒建立联系。最初，它们只能识别着丝粒。“我们对模式生物Arabidopsis thaliana的研究表明，位于已知基序旁边的额外区域称为DNA结合区域是必要的，”负责IPK“动粒生物学”研究小组的Dr. Inna Lermontova解释道。“这些结合区域对于建立与着丝粒的联系和蛋白质与着丝粒DNA的相互作用至关重要，”该研究的首席作者Surya Prakash Yalagapati补充道。
“这些发现增强了我们对着丝粒结构的认识，并在合成生物学和染色体工程中提供了新的机会，”Dr. Inna Lermontova表示。包含CENPC/CENPC-k基序和DNA结合区域的片段可以准确地将修改着丝粒染色质的蛋白质定位到着丝粒本身。这项研究为着丝粒的形成及动粒复合物的功能提供了新的见解。“从长远来看，这一策略可以通过优化双单倍体品系的生产来改善植物育种，从而加快育种过程，”IPK研究人员总结道。
