发布时间:2017-07-14 17:21 原文链接: 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hei10的染色体交叉结数目,说明MEICA1具有调节重组频率的功能。相关研究为揭示同源重组保障的分子机制奠定了理论基础,同时为育种过程中提高重组频率提供了基因资源。

  相关论文于7月10日在《植物细胞》(The Plant Cell)杂志在线发表(DOI: 10.1105/tpc.17.00241)。程祝宽研究组博士研究生胡青、助理研究员李亚非为该文章的共同第一作者。该研究得到科技部、国家自然科学基金委等的项目资助。


相关文章

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......

Nat.Comm.: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......

亩产264.8公斤我国科学家在黄三角盐碱地里育出高产大豆

在含盐量可达千分之五,被视为“不毛之地”的盐碱地里种大豆,不仅仅能长得好,还能高产,这是刚刚在黄河三角洲中国科学院遗传与发育生物学研究所(以下简称中科院遗传发育所)东营分子设计育种研究中心基地里发生的......

减数分裂时大约20%的断裂对应于紧密定位的双链断裂对

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(......

卵母细胞减数分裂可通过的poly(A)聚合酶的激活促进

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......

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......

如何观察减数分裂的步骤

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......

减数分裂实验的原理

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......

减数分裂纺锤体组装研究获新进展

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......

两位教授今日发表Cell文章获减数分裂研究重大突破

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......