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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進(jìn)展

遺傳發(fā)育所在減數(shù)分裂聯(lián)會復(fù)合體組裝研究中取得進(jìn)展

2021-11-03 遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所

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　　聯(lián)會復(fù)合體組裝是減數(shù)分裂過程中配對的同源染色體之間發(fā)生的重要事件，對于保障同源重組的正確進(jìn)行起重要作用。但是，關(guān)于聯(lián)會復(fù)合體組裝的遺傳調(diào)控及其對重組影響的分子機(jī)制還缺乏深入研究。

　　中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員程祝寬研究組利用圖位克隆技術(shù)，鑒定出一個新的聯(lián)會調(diào)控基因DESYNAPSIS1 (DSNP1)。其編碼一個E3泛素連接酶，具有自泛素化活性。在dsnp1突變體中，同源染色體配對可以正常完成，但不能形成穩(wěn)定的聯(lián)會復(fù)合體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致終變期及中期I出現(xiàn)較多數(shù)目的單價體。免疫熒光和超分辨顯微觀察結(jié)果顯示，dsnp1花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂前期I的細(xì)胞核中，累積了大量以中央元件ZEP1為骨架，并且包含HEI10、MER3、ZIP4等重組因子組成的塊狀蛋白復(fù)合物，致使這些重組元件不能正常定位到染色體上，以介導(dǎo)同源重組的發(fā)生，從而使重組的數(shù)量顯著降低。而在dsnp1背景下引入zep1突變，可在較大程度上恢復(fù)突變體重組缺陷的表型。此外，野生型花粉母細(xì)胞經(jīng)過蛋白酶體抑制劑處理，可以誘導(dǎo)類似的ZEP1蛋白復(fù)合物持續(xù)積累，暗示泛素-蛋白酶體介導(dǎo)的蛋白降解，對于聯(lián)合復(fù)合體的組裝及同源重組的正確進(jìn)行十分重要。研究結(jié)果為深入解析泛素-蛋白酶體系統(tǒng)在減數(shù)分裂過程中的遺傳調(diào)控機(jī)制提供了重要線索。

　　相關(guān)研究成果于11月2日在線發(fā)表在Cell Reports上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會的資助。

野生型及dsyn1突變體聯(lián)會復(fù)合體超分辨顯微結(jié)構(gòu)。ZEP1為聯(lián)會復(fù)合體中央元件，PAIR3為聯(lián)會復(fù)合體側(cè)向元件。

　　聯(lián)會復(fù)合體組裝是減數(shù)分裂過程中配對的同源染色體之間發(fā)生的重要事件，對于保障同源重組的正確進(jìn)行起重要作用。但是，關(guān)于聯(lián)會復(fù)合體組裝的遺傳調(diào)控及其對重組影響的分子機(jī)制還缺乏深入研究。
　　中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員程祝寬研究組利用圖位克隆技術(shù)，鑒定出一個新的聯(lián)會調(diào)控基因DESYNAPSIS1 (DSNP1)。其編碼一個E3泛素連接酶，具有自泛素化活性。在dsnp1突變體中，同源染色體配對可以正常完成，但不能形成穩(wěn)定的聯(lián)會復(fù)合體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致終變期及中期I出現(xiàn)較多數(shù)目的單價體。免疫熒光和超分辨顯微觀察結(jié)果顯示，dsnp1花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂前期I的細(xì)胞核中，累積了大量以中央元件ZEP1為骨架，并且包含HEI10、MER3、ZIP4等重組因子組成的塊狀蛋白復(fù)合物，致使這些重組元件不能正常定位到染色體上，以介導(dǎo)同源重組的發(fā)生，從而使重組的數(shù)量顯著降低。而在dsnp1背景下引入zep1突變，可在較大程度上恢復(fù)突變體重組缺陷的表型。此外，野生型花粉母細(xì)胞經(jīng)過蛋白酶體抑制劑處理，可以誘導(dǎo)類似的ZEP1蛋白復(fù)合物持續(xù)積累，暗示泛素-蛋白酶體介導(dǎo)的蛋白降解，對于聯(lián)合復(fù)合體的組裝及同源重組的正確進(jìn)行十分重要。研究結(jié)果為深入解析泛素-蛋白酶體系統(tǒng)在減數(shù)分裂過程中的遺傳調(diào)控機(jī)制提供了重要線索。
　　相關(guān)研究成果于11月2日在線發(fā)表在Cell Reports上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會的資助。
　　野生型及dsyn1突變體聯(lián)會復(fù)合體超分辨顯微結(jié)構(gòu)。ZEP1為聯(lián)會復(fù)合體中央元件，PAIR3為聯(lián)會復(fù)合體側(cè)向元件。
　　

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