点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:生殖细胞减数分裂百年之谜获解
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

生殖细胞减数分裂百年之谜获解

来源:科技日报2021-08-04 09:22

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  科技日报北京8月3日电(实习记者张佳欣)近日,来自英国约翰·英纳斯中心的研究人员利用一种跨学科的方法解决了一个百年来的难题——生殖细胞在减数分裂过程中如何确定DNA交换的数量和位置。

  细胞减数分裂是指有性繁殖的生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式,在这一过程中,同源染色体间会交换大部分DNA。这些DNA在染色体上的数量和位置都是特定的,它们的交叉互换是为了基因重组,对于遗传多样性必不可少。这确保了每个新细胞都有独特的基因构成,并解释了为什么除同卵双胞胎外,没有两个兄弟姐妹的基因是完全相同的。

  同源染色体之间的基因交换,称为同源重组。“重组位点干扰”又叫“交换干涉”,是指减数分裂过程中,当一个染色体上的一个DNA位置发生交换时,会抑制附近其他重组位点发生的几率。

  研究人员利用数学建模和“3D-SIM”超分辨率显微镜,确定了一种确保DNA交换数量和位置“恰到好处”的机制,从而解开了细胞减数分裂这一百年之谜:数量不会太多,也不会太少,位置也不会太近。

  他们研究了拟南芥中一种名为HEI10的蛋白质的行为,这种蛋白质在减数分裂的交换形成中发挥重要作用。超分辨显微镜显示HEI10蛋白沿着染色体聚集,最初形成许多小群体。然而,随着时间的推移,HEI10蛋白只集中在少数大得多的聚类中,一旦达到临界质量,就可以触发交换。

  然后,研究人员将显微镜观测数据与模拟这种聚类的数学模型进行了比较,发现二者是一致的。这种数学模型有助研究人员理解减数分裂染色体上的DNA交换模式。

  研究人员表示,这项研究对小麦等谷类作物尤其有价值,因为这些作物的杂交大多局限于染色体的特定区域,使植物育种专家无法充分利用这些植物的遗传潜力。

  该研究论文第一作者克里斯·摩根博士称:“DNA交叉互换定位对进化、生育和选择性繁殖具有重要意义。通过了解驱动交换定位的机制,我们更有可能发现改进交换定位的方法,以改进目前的动植物育种技术。”

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 暑期海南离岛免税购物金额38.2亿元

  • 华为时隔六年再次发布高性能芯片

独家策划

推荐阅读
慕思以“焕活芯生,越睡越懂你”为主题发布年度新品。
2026-09-08 21:10
金星没有卫星。但预印本平台arXiv近日公布的一项模拟研究显示,它在近20亿年的时间里可能拥有过一颗卫星,直到最后将其吞噬。厘清这一过程,有助于了解金星过去的宜居性。
2026-09-08 10:19
近日,生态环境部、科技部、中国人民银行、国务院国资委、金融监管总局等五部门联合印发《关于推动生态环境领域科技创新多元化投入的指导意见》。
2026-09-08 10:13
近日,由中国科学院紫金山天文台、国家天文台、清华大学等组成的研究团队,利用“中国天眼”(FAST)、南非MeerKAT射电望远镜和加拿大—法国—夏威夷光学望远镜,首次在银河系一个古老疏散星团的潮汐尾中直接识别出一颗脉冲星。
2026-09-08 10:04
日前,在国家科技传播中心举办的“新天工开物”科技成就发布会上,曹新有带来了三粒麦种——“济麦22”“济南17”“济麦44”,它们种出的麦子,可不止香在嘴里。
2026-09-08 10:03
北京大学城市与环境学院彭书时、物理学院沈路路研究团队联手国内外合作者首次阐明了甲烷“平台期”的维持机制:排放在涨,只是大气里清甲烷的“清洁队”恰好扩编了。
2026-09-08 10:02
从丝绸、茶叶、瓷器、中药,到酿造、工艺美术、文房四宝,这些文化底蕴深厚的中华传统特色产业均属于历史经典产业。
2026-09-07 17:14
延续已久的“手工科研”模式正在被一种全新的力量改写。
2026-09-07 16:44
一根通体透明的“玻璃棒”——看着像玻璃,其实它叫光纤预制棒,是生产光纤的核心原材料。2011年,我们开启了基于VAD(轴向气相沉积法)/OVD(棒外化学气相沉积法)工艺的大尺寸光纤预制棒自主研发的漫长征途。
2026-09-07 09:40
脑机接口是在大脑与外部设备之间建立直接信息通路的技术系统。“‘北脑一号’的初始版本采用128通道无线全植入柔性电极,电极贴附在硬脑膜外,兼顾安全性和有效性。”罗敏敏说,在可预见的未来,脑机接口有望实现从人脑与人工智能、机器人深度协同,拓展到健康人群的认知、感知增强等。
2026-09-07 09:38
距今约5000至4000年,大麦、小麦、牛与羊等驯化动植物在亚欧大陆的东西两端双向流动,构建起史前时期一幅跨大陆农牧业交流图景。“这表明,麦作农业和技术自新月沃地传入甘肃,可能并不直接伴随着来自西方的大规模人群流入。
2026-09-07 09:29
火红的钢坯从连铸机中源源不断送出,切割枪落下,每一段坯料的目标误差控制在0.2%以内,不超过一根头发丝的直径。从人工经验到数据驱动,从单点突破到全流程协同,从单一学科到交叉融合,安徽工业大学正在为钢铁行业装上“智慧大脑”。
2026-09-07 09:25
2016年,我到法国留学攻读应用科学与技术博士学位。回国后我进入人形机器人领域,发现品牌思维已深入人心。
2026-09-07 09:24
草案不仅从法律上承认自动驾驶的合法身份,解决了“它是什么”的问题,还为其设立行为规范,发放“法律身份证”。
2026-09-04 09:17
开学后,一些孩子坐进教室才发现,黑板上的字看不清了,验光后发现近视。有些家长听说OK镜可以“晚上戴、白天摘”,还有助于延缓近视进展,准备给孩子配一副。孩子能不能佩戴OK镜?需要注意什么?
2026-09-04 09:32
据《自然》近日报道,根据9月1日联合国环境规划署(UNEP)发布的一份报告,按照当前的排放趋势,本世纪全球气温将较工业化前水平上升约1.8℃,这已是预期的最好结果。
2026-09-04 09:26
人类对寻找地外生命的执着,不仅是要证明人类并非宇宙“孤儿”,更重要的是,这可能带来能源、医学等领域的颠覆性突破。
2026-09-04 09:16
大地测量是国家安全的“隐形防线”,是航空航天和深空探测的“眼睛”,是国家基础设施建设的“尺子”和“秤”。
2026-09-04 09:17
全面了解我国管辖海域基础地质与海底构造特征,服务自然资源管理和国土空间规划“一张图”建设
2026-09-03 11:41
为更好地推动我国流感疫苗的预防接种,中国疾病预防控制中心近日发布《中国流感疫苗预防接种技术指南(2026—2027)》。
2026-09-03 11:39
加载更多