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程祝宽实验室在同源重组机制研究中取得重要进展

  减数分裂是维持生物体染色体数恒定,导致遗传重组产生的基础。减数分裂缺陷是导致不孕、不育和出生障碍的主要原因。绝大多数减数分裂基因在不同物种中有着高度保守的功能。HEI10基因最初在人类体细胞中分离,并证明有调控细胞周期的功能。在小鼠中研究表明HEI10基因的突变会导致减数分裂异常并最终导致不育,但是HEI10在减数分裂过程中的具体生物学功能目前仍然不清楚。

 

  程祝宽课题组在水稻中鉴定出了HEI10基因,研究分析发现HEI10基因突变导致交叉结的数目显著减少,而剩余交叉随机分布于不同染色体上。但是HEI10的突变并不影响重组早期蛋白的定位以及联会复合体的形成。令人惊奇的是,HEI10蛋白在染色体上呈现一种动态的定位:最初呈现为明显的点状而且与重组蛋白MER3高度共定位,随着减数分裂联会的进行,HEI10沿着染色体轴逐渐连成线状信号,在联会复合体解体之后,线状信号逐渐消失,只有大的点状信号维持在染色体上,而这些点状信号恰好对应于交叉结的位置。HEI10是水稻中分离的第一个可以用于指示重组位置的标记蛋白,相关研究为在水稻中进一步深入研究重组机制提供了坚实基础。

 

  该研究结果于2012年7月5日在线发表于PloS Genetics(DOI:10.1371/journal.pgen.1002809)杂志上,程祝宽实验室王克剑、王莫和唐丁为该工作的共同第一作者。该项工作受到科技部及国家自然科学基金委项目的资助。