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188宝金博官网登录教师在《Nature Communications》发表研究论文

来源:医学院 发布日期:2021-10-18

  近日,188宝金博官网登录医学院教师陈光明博士以共同第一作者身份,与合作者在《Nature Communications》(IF: 14.919)上发表了题为“Stage-resolved Hi-C analyses reveal meiotic chromosome organizational features influencing homolog alignment”的学术论文。该文章研究了减数分裂染色体的空间组织结构和功能,数据表明,转录活性和机械力可以在减数分裂期间调节高级染色体结构,以调节同源物配对。

  减数分裂是发生于真核生物有性生殖阶段的一种特有的细胞分裂形式,使得染色体数目减半,产生单倍体的配子。在减数分裂过程中,同源染色体会经历配对、重组和分离等一系列精密调控的过程,使得来源于父本和母本的遗传物质发生大片段的交换,进而保证了遗传信息的稳定性和可变性。在减数分裂期间,染色体的形态和核内定位发生了显著的变化。这些变化如何影响同源物配对、排列和重组仍是未知的。

  该论文利用FCM和Hi-C技术,系统地绘制了小鼠精子发生过程中所有减数分裂前期亚阶段(精原干细胞、细线期前期、细线期、偶线期、粗线期、双线期、次级精母细胞)的3D基因组结构,揭示了在减数分裂前期发生同源排列时,沿着染色体轴的两个主要染色体组织特征的变化。一是转录活性和非活性基因组区域形成交替结构域,分别由较短和较长的染色质环组成。二是力传递LINC复合体促进不同染色体末端的排列,其长度范围可达染色体长度的20%。这两个特征都与染色体同源相互作用的模式和重组事件的分布有关。该研究表明转录活性和机械力在减数分裂过程中对染色体高级结构具有重要的调控功能,能够促进同源配对和联会的形成,为进一步理解减数分裂与有性生殖的分子机制提供了新的线索。

  上海精准医学研究院卞迁研究员和雷鸣研究员为该论文的共同通讯作者。陈光明博士与卞迁研究员和雷鸣研究员有多项合作研究项目正在开展,主要研究方向为端粒的结构、分子生物学功能及其对基因表达的调控作用。今年早期,雷鸣研究员在《Nature Communicaitons》杂志上发表了题为“The SUN1-SPDYA interaction plays an essential role in meiosis prophase I”的研究工作,揭示了减数分裂特异性SUN1-SPDYA-CDK2复合物调控端粒在核膜的结构与功能的分子机制,188宝金博官网登录陈光明博士参与了部分研究工作,是论文作者之一。

通讯员:沈敏捷