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X和Y两个染色体在减数分裂中相遇并正确配对

2020年5月27日,纽约州纽约市-随着染色体的移动,X和Y构成不可能的对。X很大,包含成千上万对生命至关重要的基因。相比之下,Y只是一个小数点。其主要目的是提供有关启动男性发育和制造精子的指导。但是,如果这两个截然不同的染色体要在减数分裂中相遇并正确配对,则它们必须协同工作-减数分裂是产生精子和卵子的一种特殊细胞分裂形式。

X和Y两个染色体在减数分裂中相遇并正确配对

数十年来,这种情况如何发生一直是个谜。但是斯隆·凯特琳研究所的科学家现在已经弄清楚了。答案涉及DNA的一些非常故意的断裂和重新结合。

断裂是减数分裂的主题。在此过程中,我们从母亲那里得到的每条染色体都与我们从父亲那里得到的每条染色体以及两个交换段对齐。在发生这种交换之前,必须故意破坏染色体中的DNA。交换的区域是“同源的”-在染色体的相同位置发现它们并包含相同的基因(尽管每个基因的特定DNA序列可能略有不同)。

对于男性来说,同源重组要困难得多,因为大多数X染色体都没有配对。实际上,已经很小的Y染色体中只有很小一部分与X具有任何同源性。该区域称为拟常染色体区域(PAR),这对于确保X和Y进入不同的精子细胞至关重要。

科学家们很久以来就已经知道,PAR的片段断裂和交换的水平远远超出了人们所期望的水平(鉴于其大小)。

SKI的分子生物学家Scott Keeney说:“在大多数染色体上,DNA双链断裂通常每1000万个碱基对发生一次。”“小鼠的PAR小于该大小的1/10,但仍设法频繁地发生双链断裂。”

在5月27日发表在《自然》杂志上的一项新研究中,Keeney博士及其同事-包括分子生物学家Laurent Acquaviva和长期合作者Maria Jasin-展示了这种情况。

Blob中有什么?

他们发现,正确配对X和Y的关键是PAR中的DNA重复序列,该序列将多个与双链断裂相关的蛋白质吸引到该区域。这些蛋白质簇被Acquaviva博士称为“斑点”,以这种方式改变了该区域染色体的结构,正如作者所说,PAR变成了“最热的双链断裂形成区域”。雄性小鼠基因组。”

在已发表研究的图像中发现了类似的斑点。但是Acquaviva博士是Keeney实验室的博士后研究员,该项目的首席研究员,论文的共同通讯作者,他是第一个定义这些blob中的内容并将其与超积累联系起来的人。该区域有双链断裂。

Acquaviva博士说:“乍看之下,如果实验不起作用,斑点看上去就像是在显微镜下可能会看到的一团糟。”“但是事实证明,它们在数量,时间和位置上都是可以完全预测的,因此很明显,实际上它们是细胞有目的建造的非常复杂的结构。”

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点击次数:更新时间2020-05-29【打印此页】??【关闭
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