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          湖州師范學院黨委宣傳部、新聞中心主辦

          我校教師在《Nature Communications》發表研究論文

          來源:醫學院 發布日期:2021-10-18

            近日,我校醫學院教師陳光明博士以共同第一作者身份,與合作者在《Nature Communications》(IF: 14.919)上發表了題為“Stage-resolved Hi-C analyses reveal meiotic chromosome organizational features influencing homolog alignment”的學術論文。該文章研究了減數分裂染色體的空間組織結構和功能,數據表明,轉錄活性和機械力可以在減數分裂期間調節高級染色體結構,以調節同源物配對。

            減數分裂是發生于真核生物有性生殖階段的一種特有的細胞分裂形式,使得染色體數目減半,產生單倍體的配子。在減數分裂過程中,同源染色體會經歷配對、重組和分離等一系列精密調控的過程,使得來源于父本和母本的遺傳物質發生大片段的交換,進而保證了遺傳信息的穩定性和可變性。在減數分裂期間,染色體的形態和核內定位發生了顯著的變化。這些變化如何影響同源物配對、排列和重組仍是未知的。

            該論文利用FCM和Hi-C技術,系統地繪制了小鼠精子發生過程中所有減數分裂前期亞階段(精原干細胞、細線期前期、細線期、偶線期、粗線期、雙線期、次級精母細胞)的3D基因組結構,揭示了在減數分裂前期發生同源排列時,沿著染色體軸的兩個主要染色體組織特征的變化。一是轉錄活性和非活性基因組區域形成交替結構域,分別由較短和較長的染色質環組成。二是力傳遞LINC復合體促進不同染色體末端的排列,其長度范圍可達染色體長度的20%。這兩個特征都與染色體同源相互作用的模式和重組事件的分布有關。該研究表明轉錄活性和機械力在減數分裂過程中對染色體高級結構具有重要的調控功能,能夠促進同源配對和聯會的形成,為進一步理解減數分裂與有性生殖的分子機制提供了新的線索。

            上海精準醫學研究院卞遷研究員和雷鳴研究員為該論文的共同通訊作者。陳光明博士與卞遷研究員和雷鳴研究員有多項合作研究項目正在開展,主要研究方向為端粒的結構、分子生物學功能及其對基因表達的調控作用。今年早期,雷鳴研究員在《Nature Communicaitons》雜志上發表了題為“The SUN1-SPDYA interaction plays an essential role in meiosis prophase I”的研究工作,揭示了減數分裂特異性SUN1-SPDYA-CDK2復合物調控端粒在核膜的結構與功能的分子機制,我校陳光明博士參與了部分研究工作,是論文作者之一。

          通訊員:沈敏捷

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