中心体复制与中心法则关系的思考

摘 要： 本文在介绍中心体及中心法则的基础上引发了对中心体复制机理的思考，提出了中心体复制与DNA复制相似，中心体复制体现遗传信息传递，中心体复制实质是蛋白质合成的观点，并列举了蛋白质复制的特例，为中心体复制的研究提供了参考建议。

关键词： 中心体 中心法则 蛋白质

1.引言

中心体是一种存在于高等动物和低等植物细胞中的重要细胞器，因接近细胞核且位于细胞中心而得名。中心体由两个呈相互垂直结构的中心粒组成。中心体与细胞的有丝分裂有关，在有丝分裂间期，中心体进行复制并在之后的分裂期中形成纺锤体，将染色体拉向细胞两极从而完成有丝分裂。

中心法则是指遗传信息的传递（转录、翻译、复制等）过程，即遗传从DNA传递至RNA，再从RNA传递至蛋白质，或从DNA传递至DNA的过程。

中心体是高等动物细胞分裂的中心，对高等动物的遗传与进化有着非常大的意义。而中心法则是现在生物学中最基本的规律之一，它对生物学的研究起到了极大的作用，是现代生物学的理论基石。

从图1可以看出，中心法则中除了所有生物都遵照的DNA传递到RNA，再传递到蛋白质，或者DNA传递到DNA以外，还有病毒自我复制的补充，如逆转录，即RNA传递到DNA。中心体由蛋白质等组成，在有丝分裂间期中心体会进行自我复制。由此产生疑问：中心体的自我复制为什么不与中心法则相悖？本文进行了一些思考与探究。

2.中心体复制机理的思考

2.1中心体复制是DNA复制方式的重复？

中心体的自我复制与蛋白激酶的作用有关。蛋白激酶能把腺苷三磷酸（ATP）上的γ-磷酸转移到蛋白质分子的氨基酸残基上，从而催化了蛋白质的磷酸化反应。部分核苷酸也是磷酸化而来的。DNA的最小单位是脱氧核糖核苷酸，其组成为磷酸基团、脱氧核糖与含氮碱基，与经过磷酸化后的蛋白质分子的结构有相似之处，因此可以推想：中心体的自我复制是不是一个中心体被转化为DNA类似物后进行的类似DNA的自我复制？中心体复制并不违反中心法则的原因是中心体复制方式与DNA复制方式重复。

2.2中心体的复制无法体现遗传信息传递？

经研究发现DNA复制、转录、翻译、逆转录等都直接导致了细胞产物的产生或细胞遗传信息的传递。而中心体复制的意义仅在于形成纺锤体促使细胞分裂成两个，期间并不直接涉及遗传信息的传递。但中心体属于细胞的一部分，本就基于遗传信息的传递而产生，在某些方面应该也是能够体现遗传信息传递的。因此这似乎不能完全成为中心体复制不违反中心法则的理由。

2.3中心体复制并非蛋白质的自我复制？

蛋白质的合成统一由细胞核物质支配，有核糖体等细胞器的参与。其过程完全符合中心法则中“DNA-RNA-蛋白质”的路径。中心体蛋白是否也由这一路径产生呢？这应该是最接近真实答案的推想了。虽然中心体复制常被描述为“自我复制”，但也许事实上它是通过酶促等一系列反应后经过转录翻译而产生新中心体的方式。

3.蛋白质复制的特例

朊病毒是一种蛋白质病毒，最早由美国加利福尼亚大学的斯坦利·B·布鲁辛纳于1982年发现。单纯的蛋白质结构代表这种病毒必须以蛋白质为模板复制，它的信息传递由蛋白质开始。这与中心法则相抵触。不过作为单纯蛋白质结构的朊病毒并不具有新陈代谢的能力，也许它不能被算在生物范畴之内，而且它不能进行自我复制，因此它对中心法则的撼动几乎可以忽略。虽然如此，但朊病毒的发现对生物遗传的研究必定会有巨大影响，也许未来的某一天人们会发现蛋白质在生物遗传信息方面也有隐藏的作用。

4.结语

中心法则是具有原则性的一个生物学法则，它的准确性不容撼动。而中心体的复制机理目前尚在研究中，还没有准确掌握它的复制、遗传、装配方式等，也许它对中心法则没有任何影响，但它在其他方面的研究价值仍不容小觑。如中心体复制紊乱与恶性肿瘤之间的关系等，相信可以为医学增添新的发现。

参考文献：

[1]官兵，胡盛平.中心体异常与恶性肿瘤发生相关性研究的回顾与展望[J].中华实用医药杂志.2004，24.

[2]刘瑞祥，常惠丽.遗传学的发展及其未来[J].生物学通报，1994，29（2）.

[3]Riparbeli M G，Tagu D，Bonhomme J，et al. Aster selforganization at meiosis：a conserved mechanism in insect parthenogenesis[J].Dev.Biol.，2005.

[4]陈保锋，梁素华.中心体复制和遗传的研究[J].江西科学，2011，29（4）.