3D基因組結(jié)構(gòu)的改變?nèi)绾斡绊懮芰?/h1>

2021-05-31 16:05:21 來(lái)源： 用戶： 

基因組在細(xì)胞核內(nèi)緊密組織(包裝)。鑒于它調(diào)節(jié)基因表達(dá)，這種三維 (3D) 基因組組織是基礎(chǔ)。

由巴塞羅那自治大學(xué) (UAB) 科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究現(xiàn)在使用小鼠模型證明，在雄性生殖細(xì)胞(精子的前體)形成過(guò)程中，基因組的 3D 組織是極其動(dòng)態(tài)的，并且這種結(jié)構(gòu)的改變會(huì)影響生育能力.

該研究發(fā)表在《自然通訊》上，描述了具有染色體重排、改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)的基因組改變的家鼠(家鼠)野生種群生殖細(xì)胞中的 3D 基因組組織。該研究代表了在配子(卵母細(xì)胞和精子)形成過(guò)程中產(chǎn)生和調(diào)節(jié)基因組結(jié)構(gòu)和功能的機(jī)制研究方面的重大進(jìn)展。

有性繁殖的生物體通過(guò)兩次連續(xù)的細(xì)胞分裂產(chǎn)生單倍體配子(帶有一組染色體)，然后是一輪基因組復(fù)制。在這個(gè)過(guò)程中(稱為減數(shù)分裂)，基因組的組織受到嚴(yán)格調(diào)控以允許重組，這是一種通過(guò)交換祖細(xì)胞的同源染色體來(lái)維持生物體遺傳多樣性的基本機(jī)制，同時(shí)允許由此產(chǎn)生的染色體完整地傳遞給下一代，其結(jié)構(gòu)和/或數(shù)量沒(méi)有改變。

Aurora Ruiz-Herrera

“研究表明，在配子形成和重組過(guò)程中基因組組織的動(dòng)態(tài)都受到染色體重排的影響”，解釋說(shuō)，UAB細(xì)胞生物學(xué)、生理學(xué)和免疫學(xué)系和生物技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)研究所(IBB)副教授，研究負(fù)責(zé)人。“我們檢測(cè)到這些染色體重排會(huì)影響生殖細(xì)胞核內(nèi)的染色體折疊，從而改變同源染色體和減數(shù)分裂重組的配對(duì)模式。這些結(jié)果將為對(duì)導(dǎo)致不孕癥的遺傳機(jī)制進(jìn)行新的研究鋪平道路。”

Covadonga Vara

“結(jié)果表明重組發(fā)生的三維基因組背景的重要性，其中染色體重組等因素可以塑造給定物種的基因組構(gòu)成”，解釋說(shuō)，由 Aurora Ruiz-Herrera 協(xié)調(diào)的研究小組成員和論文的合著者。

根據(jù)科學(xué)家的說(shuō)法，確定在配子形成過(guò)程中調(diào)節(jié)基因組結(jié)構(gòu)和功能的機(jī)制是至關(guān)重要的，因?yàn)樵撨^(guò)程的失調(diào)會(huì)導(dǎo)致不育等疾病和染色體數(shù)量的改變，例如 21 三體.

參與這項(xiàng)由 UAB(細(xì)胞生物學(xué)、生理學(xué)和免疫學(xué)系和動(dòng)物生物學(xué)、植物生物學(xué)和生態(tài)學(xué)系)領(lǐng)導(dǎo)的研究的還有來(lái)自基因組調(diào)控中心 (CNAG- CRG)、Sequentia Biotech 和康奈爾大學(xué)(美國(guó))。

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