遗传发育所解析同源重组保障的新机制

减数分裂过程中,性母细胞会主动产生DNA双链断裂(double-strand break, DSB),起始同源重组。同源重组正常发生在同源DNA之间,若在非同源DNA之间发生重组,则会导致后代基因组的紊乱。为此,生物体进化出了一套完善的体系,避免在序列相似的非同源DNA之间发生重组。但是目前对该保障体系的了解还非常有限。 中国科学院遗传与发育生物学研究所程祝宽研究组发现一个新的重组中间体蛋白MEICA1 (Meiotic chromosome association 1),它是一个非常保守的真核生物蛋白,但尚未有相关研究的报道。MEICA1突变导致染色体间的异常黏连和染色体碎片,这些异常黏连和碎片依赖于SPO11-2和DMC1,但与KU70介导的非同源末端连接修复途径无关。MEICA1能够与MHS7相互作用,共同参与抑制非同源重组的发生。MEICA1亦能与TOP3a相互作用,并且MEICA1突变能部分恢复突变体msh5和h......阅读全文

遗传发育所解析同源重组保障的新机制

  减数分裂过程中,性母细胞会主动产生DNA双链断裂(double-strand break, DSB),起始同源重组。同源重组正常发生在同源DNA之间,若在非同源DNA之间发生重组,则会导致后代基因组的紊乱。为此,生物体进化出了一套完善的体系,避免在序列相似的非同源DNA之间发生重组。但是目前对该

遗传发育所揭示减数分裂同源重组保障新机制

  减数分裂过程中,性母细胞主动产生大量DNA双链断裂(double-strand break, DSB),以起始同源重组,形成交叉结,确保同源染色体均等分离。但是,同源重组并不是唯一DSB修复方式,其他非精确修复途径如非同源末端连接(non-homologous end joining, NHEJ

遗传发育所揭示氮营养与植物减数分裂起始的联系

  减数分裂是有性生殖生物配子产生和世代交替的核心事件。减数分裂起始是细胞有丝分裂向减数分裂的转变,标志着生物体从营养生长向生殖生长的转变。氮素是植物必需的大量元素,是植物生长发育和农作物产量形成的重要限制因子。氮缺陷往往导致植物育性降低,而对其分子机制却知之甚少。  中国科学院遗传与发育生物学研究

遗传发育所在植物减数分裂纺锤体组装研究中获进展

  减数分裂过程中,纺锤体的正确组装对于同源染色体的准确分离极其重要。但是,不同物种间纺锤体组装的机制并不保守。在哺乳动物、线虫和果蝇中,对纺锤体的组装机制研究较为深入。然而对于植物性母细胞减数分裂过程中纺锤体组装的机制研究还十分缺乏。  中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员程祝宽团队通过图位克隆

遗传发育所等在减数分裂细线期形态建成研究中取得进展

  响应调节因子(Response regulators,RRs)参与了诸多生物学过程,涉及生物体的生长、再生、发育、胁迫反应等。但是,对于响应调节因子在减数分裂过程中的作用还未见报道。  中国科学院遗传与发育生物学研究所程祝宽研究组以水稻为模式植物,通过筛选减数分裂缺陷的不育突变体,并克隆相关基因

遗传发育所等在减数分裂细线期形态建成研究中取得进展

  响应调节因子(Response regulators,RRs)参与了诸多生物学过程,涉及生物体的生长、再生、发育、胁迫反应等。但是,对于响应调节因子在减数分裂过程中的作用还未见报道。  中国科学院遗传与发育生物学研究所程祝宽研究组以水稻为模式植物,通过筛选减数分裂缺陷的不育突变体,并克隆相关基因

遗传发育所水稻减数分裂同源染色体分离机制研究取得进展

  与有丝分裂不同的是,减数分裂染色体复制一次,而细胞分裂两次。这种质的差异与染色体臂上及着丝粒处黏着蛋白的分步消失有直接关系。染色体臂上黏着蛋白在减数第一次分裂消失是保证同源染色体分离的前提;而着丝粒处黏着蛋白的维持是保证姊妹染色单体在减数第二次分裂才相互分开。shugoshin是一

遗传发育所减数分裂同源染色体重组机制研究获新进展

  减数分裂过程中同源染色体重组不仅是遗传多样性形成所必需的,而且重组形成的交叉,也是同源染色体分别受两极纺锤丝牵引稳定排列在赤道板上,最终正确分离所必需的。研究表明,两个不同途径导致两种不同类型交叉的形成,一是对干涉敏感的交叉,也称I型交叉;另一是对干涉不敏感的交叉,也称II型交叉。

遗传发育所揭示水稻穗茎发育调控机制

  杂交水稻的发明和大规模应用不仅解决了中国人的吃饭问题,对世界减少饥饿也作出了卓越的贡献。杂交水稻的制种过程需要两个亲本材料——雄性不育系和恢复系,然而水稻不育系常常具有“包穗”(即抽穗期穗子被包裹在叶鞘内难以抽出)的特性,为杂交稻制种带来很大困难。研究表明最上部茎节内活性赤霉素水平的降低是导致不

遗传发育所玉米籽粒发育机制研究获进展

  RNA编辑广泛存在于植物的线粒体和叶绿体中。RNA编辑作为一种RNA转录后加工机制,对于调控基因表达具有重要意义。RNA C-U的编辑是胞嘧啶(C)经过脱氨转变为尿嘧啶(U)的过程。在此过程中,PPR (pentatricopeptide repeat)结构域通常负责识别编辑位点,而DYW结构域

遗传发育所发现神经突触发育的调控机制

  神经突触是高度特化的细胞间连接,负责神经元与其靶细胞之间的信息传递。对突触形成和生长发育进行深入研究,不仅有利于阐明大脑发育和功能的分子机制,而且可以加深对相关神经精神疾病发病机制的认识。已知BMP(bone morphogenetic protein:骨形成蛋白)信号通路对多种组织器官包括大脑

遗传发育所神经突触发育研究取得新进展

  神经突触是神经元之间进行信息交流的特化结构。长期以来,神经突触的发育与重塑是神经科学研究的核心科学问题。突触重塑是生物个体发育过程中神经环路的形成以及生物对生理和(或)环境变化的适应过程中普遍存在的生物学现象。同时,突触重塑的异常会导致许多重要的神经疾病。然而,我们对突触重塑的分子

遗传发育所激素调控水稻冠根发育研究获进展

  细胞分裂素是植物中五大激素之一,在植物的生长发育中起着非常重要的作用。2005年日本科学家首先发现了许多高产水稻品种中一个编码细胞分裂素氧化酶/脱氢酶基因OsCKX2的突变,造成细胞分裂素在花序分生组织中的特异性累积,导致大穗的表型,最终导致水稻产量的大幅度提高。  根是植物吸收水分和营养物质的

遗传发育所鉴定出小麦穗发育的转录调控因子

  小麦是重要的粮食作物之一。小麦的产量主要由亩穗数、千粒重和穗粒数决定。穗型结构影响小麦的小穗数、穗粒数和产量,是育种改良地重要的选择性状。挖掘小麦穗发育重要调控因子与解析分子调控机制,对小麦穗型的分子设计与精准改良、突破产量瓶颈具有重要意义。由于小麦功能基因组学发展较晚,穗发育关键基因挖掘及作用

遗传发育所研究发现智力发育迟滞的新机制

  酯酰辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)是脂代谢中一个重要的酶,它催化长链脂肪酸和辅酶A反应生成酯酰辅酶A。这个步骤使长链脂肪酸活化而进入脂类合成和能量代谢。因此,ACSL4对于许多代谢途径和信号途径都是必须的。这个基因的突变可导致智力发育迟滞(mental retardati

遗传发育所大豆茸毛密度遗传网络调控研究获进展

  大豆驯化起源于中国,随后广泛传播于世界各地,为人类提供了主要的植物油和蛋白资源,是世界性的重要粮食经济作物。表皮毛是植物表皮细胞分化形成的一种特殊的细胞形态,广泛分布于植物的叶片、茎秆以及花萼等地上部器官表面。作为植物应对外界环境(生物或者非生物胁迫)的第一道防线,表皮毛在植物的生长发育以及抗逆

遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展

  胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一,在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件,并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而,人们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动

遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展

  胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一,在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件,并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而,人们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动

遗传发育所在小麦胚发育的表观组调控方面取得进展

  胚胎发育是生物生命周期中至关重要的环节之一,在动植物中存在广泛的保守性和特异性。动物胚胎发育过程中存在基因组范围内表观遗传修饰的重编程事件,并影响了胚胎发育的进程。胚胎发育过程也适用于探究表观修饰及转录调控对细胞命运决定的贡献。然而,人们对于植物胚发育过程中转录及表观修饰层面变化的了解要滞后于动

遗传与发育所在出生后脑发育机制研究中获进展

  出生后神经细胞分化成熟对脑发育至关重要,许多脑疾病与出生后脑发育缺陷有关。然而,出生后神经细胞分化成熟的机制仍然不清楚。   中科院遗传与发育生物学研究所研究员李晓江研究组最近发现,亨廷顿疾病蛋白的结合蛋白HAP1与出生后神经细胞分化成熟密切相关。HAP1主要表达在神经细胞中。利用基因敲除小鼠

遗传发育所拟南芥根木质部发育机制研究获进展

  真核生物转录起始因子eIF5A是一类在真核生物中高度保守的基因家族,调控真核生物生长发育的多个生物学过程。   中科院遗传与发育生物研究所左建儒研究组最近的研究发现,拟南芥eIF5A-2/FBR12通过细胞分裂素信号通路调控拟南芥根木质部的发育。 eIF5A-2/FBR1通过与细胞分裂素受

遗传发育所脑肿瘤抑制因子调控突触发育研究获进展

  神经突触是神经元与其靶细胞之间进行信息交流的特化结构。突触生长过程的精确调控对于神经环路的形成和可塑性至关重要,突触发育和功能的异常导致多种神经精神疾病包括智力低下、自闭症、精神分裂症和神经变性病等。因此,寻找和鉴定突触发育和功能调控基因一直是神经生物学家的重要研究内容之一。   果蝇脑肿瘤基

遗传发育所揭示叶片非对称发育的生物力学调控

在发育过程中,动植物的器官如何获得不对称的形状?大量的分子遗传学研究发现了诸多调控基因,但仍未完全解答基本的发育生物学问题:人们尚不了解基因如何指导器官形状的建立。叶片作为典型的植物器官,是研究器官不对称性产生的很好体系。  中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组与中科院力学研究所龙勉研究组,

遗传发育所神经系统早期发育研究取得新进展

  Joubert综合征(Joubert syndrome, JBTS)是一种十分少见的常染色体隐性遗传神经系统发育迟滞疾病。主要是小脑蚓部发育不良加上其他异常,常见症状是发作性气喘,在新生儿期出现发作性呼吸急促或呼吸暂停。眼球常有急促运动,智力发育迟钝,由于小脑蚓部发育不良而致共济失调和平衡障

遗传发育所发现调控拟南芥分枝和种子角果发育的转录因子

  Dof转录因子家族是一类植物特有的转录因子家族,它们参与调控了多种生长发育过程。在以前的研究中发现,大豆GmDOF4和GmDOF11可提高种子的脂肪酸含量并增加种子千粒重。本研究筛选了在拟南芥种子/花中高表达的Dof转录因子AtDOF4.2并进一步研究其功能。   AtDOF4.

遗传发育所PlantCell解密未知功能与机理

  来自中科院遗传与发育生物学研究所的研究人员发表了题为“The Arabidopsis Mediator Subunit MED25 Differentially Regulates Jasmonate and Abscisic Acid Signaling through Interac

树木发育遗传调控研究跨入“分子时代”

  日前,北京林业大学教授林金星主持的“树木发育遗传调控与抗逆分子机制”通过教育部专家组验收。这支教育部创新团队以我国重要造林树种为材料,开展了具有国际前沿性的原始创新研究,在树木生物学领域取得了突破性进展。  传统的研究主要依据植物个体的外在指标和数据进行。但林金星团队以树木发育遗传调控和抗逆分子

遗传发育所曹晓风团队开辟水稻表观遗传研究新方向

  DNA测序技术发明之后,科学家们认为自己可以通过DNA全基因组测序解析生命的全部密码。渐渐的,他们发现有些重要信息并不编码于DNA序列里面,即便基因序列没有发生变化,生物体的表型也可以改变。这种研究被称为“表观遗传学”,继传统遗传学之后,表观遗传学如火如荼地发展起来了。曹晓风供图  中科院院士、

遗传发育所阐明脊髓发育早期微环境对神经再生的作用

人体组织细胞处在独特的微环境中,这个微环境由细胞外基质、各种细胞、可溶性信号分子等共同组成。微环境在细胞信号传导、增殖和分化、形态和迁移、免疫应答以及营养代谢等方面发挥重要作用。深入研究细胞微环境对于了解生命奥秘和疾病治疗具有重要意义。脊髓损伤对于成年哺乳动物来说是一种毁灭性打击,由于成体脊髓组织存

遗传发育所在植物着丝粒表观遗传学研究中取得进展

  植物着丝粒含有大量的重复序列和反转座子,结构复杂并受表观遗传学调控。中科院遗传与发育生物学研究所韩方普实验室长期从事植物着丝粒的表观遗传学研究,曾在植物中首次发现着丝粒的失活现象并初步分析失活着丝粒的调控机制。   由于着丝粒的特殊表观遗传学调控机制,植物着丝粒的DNA序列暂不能直接用于植物人