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PLoSGenet：程祝寬等鑒定出水稻HEI10基因

閱讀：1044發(fā)布時(shí)間：2012-7-24

　　近日，中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所程祝寬課題組在水稻中鑒定出了HEI10基因，研究分析發(fā)現(xiàn)，HEI10基因突變導(dǎo)致交叉結(jié)的數(shù)目顯著減少，而剩余交叉隨機(jī)分布于不同染色體上。該研究結(jié)果于7月5日在線發(fā)表于PloSGenetics上。
　　
　　減數(shù)分裂是維持生物體染色體數(shù)恒定，導(dǎo)致遺傳重組產(chǎn)生的基礎(chǔ)。減數(shù)分裂缺陷是導(dǎo)致不孕、不育和出生障礙的主要原因。絕大多數(shù)減數(shù)分裂基因在不同物種中有著高度保守的功能。
　　
　　HEI10基因zui初在人類體細(xì)胞中分離，并證明有調(diào)控細(xì)胞周期的功能。在小鼠中的研究表明，HEI10基因的突變會(huì)導(dǎo)致減數(shù)分裂異常并zui終導(dǎo)致不育，但是HEI10在減數(shù)分裂過程中的具體生物學(xué)功能目前仍然不清楚。
　　
　　但是HEI10的突變并不影響重組早期蛋白的定位以及聯(lián)會(huì)復(fù)合體的形成。令人驚奇的是，HEI10蛋白在染色體上呈現(xiàn)一種動(dòng)態(tài)的定位：zui初呈現(xiàn)為明顯的點(diǎn)狀而且與重組蛋白MER3高度共定位，隨著減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)的進(jìn)行，HEI10沿著染色體軸逐漸連成線狀信號(hào)，在聯(lián)會(huì)復(fù)合體解體之后，線狀信號(hào)逐漸消失，只有大的點(diǎn)狀信號(hào)維持在染色體上，而這些點(diǎn)狀信號(hào)恰好對(duì)應(yīng)于交叉結(jié)的位置。
　　
　　HEI10是水稻中分離的*個(gè)可以用于指示重組位置的標(biāo)記蛋白，相關(guān)研究為在水稻中進(jìn)一步深入研究重組機(jī)制提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　
　　程祝寬實(shí)驗(yàn)室王克劍、王莫和唐丁為該工作的共同*作者。該項(xiàng)工作受到*及國家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目的資助。
　　
　　人物簡介：
　　
　　程祝寬男，博士，1966年5月生。研究員，博士生導(dǎo)師。
　　
　　1987年獲揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)系農(nóng)學(xué)學(xué)士，1990年獲揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)系作物遺傳育種碩士，1999年獲*遺傳研究所理學(xué)博士，1999年至2002年在美國Wisconsin-Madison大學(xué)從事博士后研究。2002年12月入選*“百人計(jì)劃”，終期考核為。2003年獲國家杰出青年基金資助，現(xiàn)為ChromosomeResearch雜志編委。主要研究內(nèi)容包括：
　　
　　1.水稻花器官發(fā)育及種子形成的分子機(jī)理
　　
　　花器官是植物*的生殖器官，其遺傳與發(fā)育受到許多基因的調(diào)控。水稻作為單子葉分子生物學(xué)研究的模式生物，其花器官與雙子葉植物有著質(zhì)的差別。我們以水稻為模式生物，通過誘發(fā)花器官變異的突變體，克隆相關(guān)基因，為深入了解單子葉生物花器官形成與發(fā)育的分子機(jī)理提供證據(jù)。
　　
　　2.植物減數(shù)分裂過程的遺傳控制
　　
　　減數(shù)分裂是配子形成過程中進(jìn)行的一種特殊分裂方式，其特點(diǎn)是染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，形成了染色體數(shù)目減半的配子。雌雄配子受精形成合子，染色體又恢復(fù)到原來的數(shù)目。由于減數(shù)分裂過程中來自父母雙方染色體的充分重組和分離，既保證物種遺傳物質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定，也為有性后代提供豐富的遺傳多樣性。減數(shù)分裂過程是一極其復(fù)雜的生命過程，涉及減數(shù)分裂的啟動(dòng)，同源染色體的配對(duì)、聯(lián)會(huì)、交換和分離等一系列染色體的變化過程，這些過程受許多基因的調(diào)控，一直成為生物科學(xué)研究的熱點(diǎn)。我們以水稻作為模式生物，通過正向和反向兩種途徑，系統(tǒng)研究參與減數(shù)分裂過程的基因，了解它們的作用網(wǎng)絡(luò)，為zui終解析減數(shù)分裂調(diào)控的分子機(jī)理提供依據(jù)。

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