马红课题组在植物减数分裂重组的研究方面取得重要进展

减数分裂是真核生物有性繁殖所必需的一个生命过程,其重组导致了父母本染色体之间DNA的交换,从而增加后代的遗传差异。减数分裂重组主要包括DNA双链断裂、加工、合成和连接,最终形成交换和非交换。其中,DNA合成是减数分裂重组中必不可少的一个环节。当前减数分裂的重组模型只包括了DNA前导链的合成,而DNA合成相关基因在减数分裂中的作用还未有报道。迄今为止,减数分裂重组是否需要DNA后随链的合成更不清楚。本研究主要通过分子遗传学和细胞生物学等方法,分析了拟南芥DNA后随链合成的重要因子RFC1,发现该基因突变显著降低了植物的育性、减少了同源二价体形成的数目、非同源染色体间有明显的相互作用、形成大量多价体,最终导致染色体的不正常分离。将rfc1与重组不同通道的相关突变体杂交进行遗传分析,表明RFC1作用在交换的主要通道干涉敏感性途径。此外,突变体中剩下的交换表现出干涉不敏感,且依赖于该途径中起主要作用的MUS81的功能。由此提出,减数分裂重组主要通道中间体dHJ的形成需要DNA后随链的合成,同时纠正了近30年来科学家一直认为,减数分裂重组DNA合成环节环节只需要DNA前导链。由于RFC1在多种生物中都有高度保守的单拷贝同源基因,暗示dHJ的形成需要DNA后随链的合成是一个保守的环节。

 

相关结果发表在PLoS Genetics (http://www.plosgenetics.org/home.action;jsessionid= 1089429F278468CF748FCC0E2A106785),5年平均影响因子9.173,并被选为“Featured Research”。文章的并列第一作者是青年教师王应祥和博士生程志号。

 

 

 

发布日期:2012/11/19