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二号站平台过多的遗传交换阻碍了染色体在卵子中的分离

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在精子和卵细胞早期形成过程中,染色体之间的DNA交换通常受到限制,以保证生育能力。
 
生物学家在俄勒冈大学(University of Oregon)和西北大学(Northwestern University)的三个实验室进行的一个项目中发现,当这种基因交换(称为交叉事件)太多时,将染色体分离成卵子的做法是有缺陷的。
 
在9月4日在线发表在《公共科学图书馆·遗传学》杂志上的一篇论文中,二号站平台研究人员记录了这种分裂是如何导致一系列减数分裂缺陷的,就像在对微型蛔虫(秀丽线虫)的基础研究中看到的那样,因为染色体受到了不适当的纺锤体力。
 
人类不准确的染色体分离与唐氏综合症和流产有关。该研究的主要研究者、UO生物学家Diana E. Libuda说,研究中发现的这种隔离缺陷会导致不孕。
 
在过去的一个世纪里,研究集中在确保精子和卵子在发育过程中产生足够的交叉。众所周知,发育中的精子和卵子有办法确保不会产生太多的交叉,但不清楚原因。”
 
Diana E. Libuda,中国科学院生物学系教授,分子生物学研究所教授
 
研究团队发现了两种机制,可以帮助抵消卵子发育过程中过度交叉活动引发的缺陷,从而帮助协调过程,2号站确保新一代的基因组完整性。
 
利布达在2013年10月9日的《自然》杂志上报道,发现了一种抑制蛔虫体内交叉病毒过量产生的机制。然而,Libuda说,当时不可能在发生过多交叉的情况下研究下游的影响。从那时起,她的实验室开发了一种在单个染色体上产生额外交叉体的方法。
 
这种能力导致了美国国立卫生研究院(National Institutes of health)与西北大学(Northwestern University)的Sadie Wignall的合作,后者是一位研究将染色体分离成卵子的结构的高分辨率成像的专家。Wignall的发现让Libuda回到了Bruce Bowerman的UO实验室,去观察活卵子的染色体分离。
 
利布达说:“总的来说,这是科学力量的伟大结合,采取多管齐下的方法来回答这个重要的问题。”
 
这项研究提供了基本的见解,可以指导其他生物的研究,更好地理解机制,并最终导致潜在的临床应用。
 
利布达说:“我们在线虫身上研究的蛋白质同样也存在于人类身上。”“事实上,生育所需的大多数蛋白质在生物体中被使用,包括酵母、果蝇、线虫、斑马鱼、老鼠和人类。使用这些显微镜下的蠕虫的研究已经在许多情况下被证明与人类健康有关。”

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