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 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 寒露:收获与耕耘 皆为秋日的答案

  • 全国铁路迎来返程客流最高峰 预计发送旅客2415万人次

独家策划

推荐阅读
你知道吗,复杂的电路系统也可以“纺”进柔软的纤维里,编织机器人电子皮肤成为可能。
2026-10-08 09:26
全球河流每年向海洋输送多少微塑料?答案是约26万吨。河流是陆源微塑料进入海洋的重要通道之一,但全球河流一年到底输送了多少微塑料,这些污染又集中在什么时候入海,一直缺少可靠估算。
2026-10-08 09:18
水稻的生长发育涉及不同类型细胞的协同作用。
2026-10-08 09:17
一粒黄豆,如何酿成一瓶“智慧”酱油?一把原丝,怎样织就全球棉纺织行业首座“灯塔工厂”?一颗玉米,又如何扛起粮食安全的分量?
2026-10-08 09:16
在分子的镜像世界里,生命体系的某些关键分子,为何偏爱其中一种模样?
2026-10-08 08:30
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
现代科技发展史反复印证着一个道理:许多新技术的突破,归根结底都依赖材料的新发展。
2026-09-30 09:33
世界知识产权组织29日公布的2026年《全球创新指数》中,香港在全球139个经济体中排名再升一位至第14位,并在亚洲保持第五位。
2026-09-30 09:30
科学家绘制出了人体前额叶皮层脑区的已知最大规模基因表达图谱。这些研究进一步阐释了前额叶皮层脑区在生命不同阶段的发育情况,有望用于研究衰老、认知衰退和疾病易感性。在第二篇发表于《自然》论文中,西奈山伊坎医学院的Donghoon Lee和同事报道了一个与脑疾病相关的基因表达变化图谱。
2026-09-29 09:39
纤维的材料层次、器件结构和电路互连随成形过程共同建立起来,让纤维本身成为电路。另一组实验中,研究团队利用纤维组成的柔性交互界面及配套系统,实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。
2026-09-29 09:39
(记者王政)工业和信息化部等7部门28日联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》,提出到2030年,我国新体系电池研发取得重大进展,全固态电池初步实现规模化应用。
2026-09-29 09:40
记者李春剑从中国计量科学研究院获悉,近日,国际计量局(BIPM)的全球卫星导航系统(GNSS)时间传递标准首次在中国完成北斗关键参数的标校与比对验证。随着北斗时间传递链路校准、监测评估和国际互认体系持续完善,北斗将进一步为全球用户提供更加准确、可信的授时服务。
2026-09-29 09:39
近期,国务院印发《全民健身计划(2026—2030年)》,对“十五五”时期推动全民健身事业高质量发展作出部署。国际体育医学期刊《运动医学》指出,抗阻训练较常出现不适或损伤的部位主要集中在肩部、腰背部和膝部。
2026-09-29 09:37
全国科普月不仅是科普服务的集中推出期,更是营造爱科学、学科学浓厚社会氛围的重要契机。期待科普之翼越来越有力,把科学“种”进更多人心田。
2026-09-28 09:49
作为一线科技工作者,我觉得应该肩负起向公众传播科学知识、科学方法、科学思维和科学精神的社会使命。这是历史赋予我们的责任和义务,科学家应该将所学回馈社会。
2026-09-28 09:44
研究团队借助这套气体观测数据,首次定量证实:星团内接连发生的超新星爆发,持续输入的动能足以长期维持星系湍流。
2026-09-28 09:42
23日至27日,以“在数贸会遇见AI未来”为主题的第五届全球数字贸易博览会在浙江杭州国际博览中心举办。
2026-09-28 09:34
加载更多