염색분체 (sister chromatid)는 세포 분열을 준비하는 과정에서 DNA 복제를 통해 형성된, 유전적으로 완전히 동일한 두 가닥의 염색체를 말한다. 이 두 가닥은 동원체 (centromere)라고 불리는 특정 부위에서 서로 연결되어 하나의 염색체처럼 행동한다.
형성 과정: 염색분체는 세포 주기 중 S기 (합성기)에 DNA가 복제될 때 형성된다. 원래의 단일 염색체가 복제되어 똑같은 두 개의 사본을 만들고, 이 두 사본이 동원체에서 결합한 상태가 바로 염색분체 쌍이다.
세포 분열에서의 역할:
- 유사 분열 (Mitosis): 유사 분열의 전기 및 중기 동안 염색분체는 동원체에 연결된 채로 존재한다. 후기에는 동원체가 분리되면서 각 염색분체가 독립적인 염색체로 분리되어 세포의 양쪽 극으로 이동한다. 이로써 두 딸세포는 모세포와 동일한 유전 정보를 갖게 된다.
- 감수 분열 (Meiosis): 감수 분열 I의 전기 I부터 중기 I까지 염색분체는 동원체에 연결된 상태를 유지하며, 상동 염색체 쌍을 이룬다. 후기 I에서는 상동 염색체 쌍이 분리될 뿐 염색분체 자체는 분리되지 않는다. 감수 분열 II의 중기 II에 염색분체가 세포 중앙에 배열된 후, 후기 II에서 유사 분열과 마찬가지로 동원체가 분리되면서 각 염색분체가 독립적인 염색체로 분리되어 딸세포로 나뉜다.
염색분체는 세포 분열 과정에서 유전 물질이 정확하고 균등하게 분배되어 각 딸세포가 온전한 유전 정보를 전달받을 수 있도록 보장하는 핵심적인 구조이다.