新闻 | 秀丽隐杆线虫研究助力理解人类生育问题

犹他大学的研究人员开发了一种新方法，揭示了秀丽隐杆线虫（C. elegans）中联会复合体（SC）的复杂相互作用。联会复合体是一种拉链状蛋白结构，在减数分裂过程中将来自父母的两条染色体紧密连接在一起，确保遗传信息的成功交换。此次研究标志着我们朝着理解这些蛋白质如何调节染色体相互作用迈出了一大步，这一过程对于生殖细胞的形成至关重要，但之前在实验室中很难再现。

新方法揭示染色体相互作用的关键

研究团队发现了三个蛋白质片段，它们引导染色体之间的相互作用，并确定了它们相互作用的位置。研究人员使用了一种称为基因抑制筛选的技术，这是首次尝试通过这种方法研究难以通过传统结构分析研究的细胞大结构。

“这是一种能够锁定那些无法通过结晶方法研究的细胞系统的方法。许多细胞中的相互作用是松散结合的，无法在电子显微镜下观察，因为一切都在不断移动。”研究的高级作者、犹他大学生物学副教授Ofer Rog说道。

细胞内部的复杂机制

在减数分裂过程中，染色体需要精确对齐并正确交换遗传信息。秀丽隐杆线虫的研究表明，在这个过程中，联会复合体在同源染色体之间形成，确保基因交换的准确性。此次研究首次确定了联会复合体自我相互作用的位置，这对理解染色体如何在减数分裂过程中成功交换基因至关重要。

研究人员使用温度敏感的突变体秀丽隐杆线虫进行实验，这些突变体在高温下无法形成必需的SC蛋白拉链，导致基因交换出现问题。通过化学诱导突变，研究团队识别出了能够恢复这些突变线虫生育能力的抑制突变。

研究人员还发现，SC内的三个蛋白质SYP-1、SYP-3和SYP-4之间存在相互作用，这种相互作用类似于磁铁的正负极吸引，有助于将染色体粘合在一起。

对人类生育研究的意义

了解SC在减数分裂中的角色可能有助于更好地理解人类的生育问题。SC在所有真核生物中扮演着类似的角色，从线虫到真菌，再到植物和人类。尽管其结构在不同物种中类似，但蛋白质成分的实际序列却不同。研究团队正在进一步分析SC在物种间的演化及其他不符合进化常识的细胞结构。

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