Cell：缺少它們染色體交換出問題

日期：2012-04-16 09:03:50

來自加州大學戴維斯分校的研究人員發(fā)表了題為“Delineation of Joint Molecule Resolution Pathways in Meiosis Identifies a Crossover-Specific Resolvase”的文章，在酵母中發(fā)現(xiàn)了三種酶對于染色體配對交換具有重要意義，這不僅對于染色體相關疾病，生育等具有重要意義，而且也有助于腫瘤等疾病的研究，相關成果公布在Cell雜志上。

文章的通訊作者是加州大學戴維斯分校微生物學教授，HHMI研究員Neil Hunter，這位科學家以酵母為材料，致力于染色體重組交換研究。據(jù)EurekAlert報道，對于這一成果，他表示，減數(shù)分裂過程中，細胞中染色體重組配對，相互溝通，能分裂產生精子和卵子。

染色體攜帶著遺傳信息，重要性不言而喻，染色體一旦發(fā)生畸變就會造成染色體病，比如我們熟知的唐氏綜合征，也就是21號染色體多出一個拷貝造成的。還有些染色體的結構異常屬于攜帶者異常，給人類造成的異常表面看不出來，但卻影響人的生育能力，只造成胚胎先天發(fā)育異常，而使人類發(fā)生反復自然流產或后代先天智力低下及多發(fā)畸形，甚至可造成終生不能生育。

在這篇文章中，研究人員在酵母中找到了可能切割DNA從而形成交換的酶，染色體需要相互交換連接，這種作用對于染色體的準確整理，以及形成具有正確數(shù)量的染色體的精子和卵子具有關鍵作用。交換DNA片段也在進化中起到了關鍵的作用，是進化的一個方面。

研究證明，每一對染色體必須包含至少一個交換，當出現(xiàn)超過兩個交換的時候，基因組就會變得不穩(wěn)定。Hunter教授說，“必需存在某些酶，確保至少發(fā)生一次交換，并且不會太多”。

因此研究組就此展開了研究，他們發(fā)現(xiàn)了其中的奧秘——三種酵母酶：Mlh1、Mlh3和 Sgs1參與了DNA切割，進行交換。

這項研究還發(fā)現(xiàn)在人類細胞中，這三種酶的同源異構體在腫瘤抑制方面也扮演了重要角色，比如在一種遺傳性結腸癌中，人類的MLH1 和MLH3發(fā)生了突變。而BLM（人類中的Sgs1的同源異構體）在一種稱為布盧姆綜合癥（Bloom syndrome）的疾病中發(fā)生了突變——這種疾病是一種罕見的常染色體隱性遺傳病，患者DNA修復中的重組跨越系統(tǒng)有缺陷，因而對中度烷化劑敏感，白血病、淋巴瘤易感。

Hunter教授說，“Sgs1最令人吃驚”，“之前我們已經了解到這種酶的作用是幫助解開DNA，防止交換，而這一新發(fā)現(xiàn)的功能被其它酶掩蓋了”。

除了這篇Cell文章之外，4月份的Molecular Cell雜志也發(fā)表了一篇題為“BLM Helicase Ortholog Sgs1 Is a Central Regulator of Meiotic Recombination Intermediate Metabolism”的文章，也聚焦于于BLM和Sgs1，感興趣的讀者可以看看。