クロマチンブリッジ

クロマチンブリッジは、姉妹染色分体のテロメアが融合してそれぞれの娘細胞に完全に分離されないときに形成される有糸分裂現象です。この現象は後期に最も多く発生するため、後期ブリッジという用語が代用としてよく使用されます。個々の娘細胞が形成された後、相同染色体をつなぐDNAブリッジは固定されたままになります。娘細胞が有糸分裂を終えて間期に戻ると、クロマチンブリッジは間期ブリッジと呼ばれるようになります。これらの現象は通常、染色や蛍光顕微鏡などの実験室技術を用いて可視化されます。^{[ 1 ] [ 2 ]}

遺伝情報が細胞世代から次の世代へと忠実に受け継がれるためには、デオキシリボ核酸（DNA）の複製と、2つの同一の娘細胞の形成が不可欠です。有糸分裂と呼ばれるこの複雑な細胞プロセスは、正確かつ忠実に機能するために、多数の細胞チェックポイント、シグナル、相互作用、シグナルカスケードに依存しています。制御不能な細胞増殖メカニズムと高い増殖・転移傾向を特徴とする癌は、有糸分裂のミスを起こしやすいです。その結果、二核細胞、多極紡錘体、微小核など、さまざまな形態の染色体異常が発生します。^{[ 3 ]}クロマチンブリッジは、癌活動のマーカーとして役立つ可能性があります。

染色体ブリッジは、有糸分裂中に染色体がトポロジー的に絡み合ったままになる様々なプロセスによって形成される可能性がある。その一つの方法として、相同組換えを介したDNA修復中に形成された結合分子の解消が失敗することが挙げられる。このプロセスは、細胞分裂中に染色体が分離される前に、複製された染色体が無傷であることを保証するものである。特に、遺伝学的研究では、BLM（ブルーム症候群ヘリカーゼ）またはFANCMという酵素の欠損がそれぞれ染色体ブリッジの数の劇的な増加をもたらすことが示されている。これは、これらの遺伝子の欠損が染色体融合の増加を引き起こすためであり、末端同士の融合、あるいはトポロジー的捕捉（例えば、連結や未解消のDNA架橋）によっても染色体融合が起こり、これらも染色体ブリッジの形成と関連している。蛍光顕微鏡で観察し、細胞学的マーカーで免疫染色すると、これらのクロマチンブリッジはセントロメア、テロメア、またはDNA架橋（FANCD2で標識される）のいずれかから発生しているように見える。^{[ 4 ]}

クロマチンブリッジは、蛍光顕微鏡法と呼ばれる実験技術を用いて観察できます。蛍光とは、紫外線を用いて蛍光色素（可視光スペクトルで蛍光を発する能力を持つ分子）を励起するプロセスです。蛍光色素は紫外線の存在によって化学的に励起されると、特定の波長で可視光を発し、さまざまな色を呈します。蛍光色素は、分子タグとして細胞のさまざまな部分に付加することができます。DAPIは、 DNAに特異的に結合して青色に蛍光を発する蛍光色素です。さらに、免疫蛍光法は、 Bリンパ球によって作られる免疫タンパク質である抗体を用いて、細胞を特定の蛍光色素で標識する実験技術として使用できます。抗体は、免疫系によって異物の識別と結合に利用されます。チューブリンは、細胞骨格を構成する微小管のモノマーです。抗チューブリン抗体は、これらのチューブリンモノマーサブユニットに特異的に結合します。抗チューブリン抗体に蛍光色素を化学的に結合させると、緑色の蛍光を発する。多数の抗体が微小管に結合することで、蛍光シグナルを増幅することができる。蛍光顕微鏡を用いることで、暗い背景の中で細胞の様々な構成要素を高輝度かつ特異的に観察することが可能となる。