4 micrometers!
X 染色体是人类两条性染色体之一,另一条是 Y 染色体。女性的每个细胞中通常有两条 X 染色体,男性则有一条 X 染色体和一条 Y 染色体。细胞分裂、染色体压缩到最紧密的状态时,X 染色体长约 4–5 微米。1 微米是百万分之一米,也就是千分之一毫米。
染色体由一条长长的 DNA 分子和蛋白质组成。大多数时候,它松散地分布在细胞核内。细胞分裂前,会先复制每条染色体,得到的两条拷贝叫作姐妹染色单体,在一个叫作着丝粒的收缩点上连在一起。分裂过程中,染色体会不断压缩,变得可以在显微镜下看到。
因此,染色体的长度会因测量时间而不同,因为它的臂会随着分裂的进行而不断缩短。一项 2024 年的电子显微镜研究观察了正在分裂的人类细胞,发现在中期,染色单体每 1 微米大约包含 3300 万个碱基对,碱基对是 DNA 的基本组成单位。中期是指染色体排列到细胞中央的阶段。
X 染色体大约包含 1.55 亿个碱基对,据此推算,在这一阶段它的长度约为 4.7 微米。本站给出的 4 微米这一数值与这一估算接近。中期染色体(两条染色单体合在一起)的厚度约为 1.2 微米。
X 染色体约占细胞中 DNA 总量的 5%,估计携带 900–1400 个编码蛋白质的基因。据信 Y 染色体只携带 70–200 个基因。
在胚胎发育早期,含有两条 X 染色体的细胞会使其中一条失活,这一过程叫作 X 染色体失活。哪一条 X 染色体被关闭通常是随机的,因此在一些细胞里,来自母亲的 X 染色体处于活跃状态,而在另一些细胞里,则是来自父亲的那一条。有些基因不受这一过程影响,其中许多位于染色体末端附近,即 X 染色体与 Y 染色体共有的区域。
1891 年,生物学家赫尔曼·亨金(Hermann Henking)正在研究火红蝽(Pyrrhocoris apterus)睾丸中细胞分裂的过程。他发现有一条染色体的行为与其他染色体都不同,便将其称为“元素 x”。后来,这条染色体就被称为 X 染色体。
这个名字来自亨金当初的命名,而不是因为染色体的形状像字母 X。复制后的染色体常被画成 X 形,那是因为两条染色单体在着丝粒处相连——这一点对所有染色体都成立,并不是 X 染色体独有的特征。