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,发现LEPTOTENE1 (LEPTO1)参与水稻减数分裂细线期染色体的形态建成。LEPTO1突变体的花粉母细胞染色体停滞在前细线期状态,不能进一步组装进入典型的细线期染色体状态。并且性母细胞中没有DSB的形成,也没有减数分裂特异蛋白的组装,观察不到胼胝质的积累,最终表现为无花粉型花药的产生。LEPTO1编码OsRR24,属于B类响应调节因子,N端具有保守的DDK和MYB结构域,C端具有转录激活活性,表明LEPTO1可能通过调控相关基因的表达,进而调节减数分裂细线期染色体的形态建成。相关研究首次证明B类响应调节因子参与了减数分裂起始的遗传调控,为进一步解析响应调节因子的功能提供了直接证据。
该论文于12月12日在The Plant Cell 杂志上在线发表(DOI:10.1105/tpc.18.00479)。程祝宽研究组博士研究生赵婷婷、任丽军、陈晓军为该文章的共同第一作者,程祝宽和浙江师范大学教授马伯军为该文章的共同通讯作者。该研究得到科技部、国家自然科学基金委等的资助。
记者20日获悉,中国的医学专家和分子细胞学专家携手攻克了生殖生物学领域长达数十年的科学难题。他们首次在实验室环境中成功模拟并解析了减数分裂过程中DNA双链断裂(DSB)形成的分子机制,为揭示有性生殖的......
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......
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减数分裂是一种特殊的细胞分裂过程,需要产生配子,即生物体的生殖细胞。在减数分裂过程中,父系和母系染色体复制、配对并交换部分DNA,这一过程称为减数分裂重组。为了调节这种遗传物质的交换,细胞将双链断裂(......
雌性哺乳动物在出生以后,卵母细胞的细胞周期停滞在减数第一次分裂前期,直到排卵前夕才在促性腺激素的刺激下恢复减数分裂,经不对称分裂排出极体,等待受精。卵母细胞的减数分裂成熟是受精成功的关键,也常常是辅助......
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......
减数分裂是形成生殖细胞的一种特殊方式的细胞分裂。它是遗传学中一个特别重要的事件,是维持大多数动植物品种染色体数目世代稳定传递的根本机制。同时,基因的分离、自由组合以及交换无不是通过减数分裂发生的。可以......
减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。生殖细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,这是染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境......
减数分裂过程中,纺锤体组装对于同源染色体间的正确分离极其重要。但是,不同物种间纺锤体组装的机制并不保守。在小鼠、果蝇和爪蟾等模式动物中,由中心体或者染色体本身介导的纺锤体组装,其细胞学过程已了解得比较......
减数分裂是有性生殖的必经过程。精子和卵细胞必须经过减数分裂才能产生。减数分裂过程要发生同源染色体配对、联会和重组等复杂的事件。交叉重组(crossover)是减数分裂的核心事件。交叉重组建立同源染色体......