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

  • 习近平同俄罗斯总统普京共同会见记者

独家策划

推荐阅读
2026年亚太经合组织(APEC)贸易部长会议将于5月22日至23日在江苏省苏州市举办。苏州高新区镇湖绣娘姚琴华、岳琰创作的苏绣作品《朱荷图》《太湖一梦入姑苏》也一同展出。一根丝,在绣娘手中可以绣出江南山水;在现代工厂里,也可以进入高端面料、工业材料、绿色纤维和全球供应链。
2026-05-21 09:35
残障群体对无障碍环境建设最为敏感、利益最为攸关,但其话语权也相对较弱。不断完善相关法律体系,以充分保障残障群体在无障碍环境建设中各项权利。
2026-05-21 09:33
光,是宇宙中最神秘而又最常见的存在。从彩虹与翅膀的启示,到光子晶体与超材料的设计,人类在光学材料上的探索不断深化,实现了从“理解自然之光”向“设计与驾驭光”的飞跃。
2026-05-21 09:31
全球气候变化加剧,干旱灾害频发,正威胁世界粮食安全。
2026-05-21 09:30
2026年5月21日至23日,中国科学技术馆在河南省科学技术馆举办“全国科学家故事馆校众创展演活动”。
2026-05-21 09:27
近日,中国工程院院士、西安电子科技大学教授段宝岩率领团队自主研制的一对多动目标微波无线传能地面验证系统取得重大突破,在百米级距离实现了千瓦级的直流输出功率,直流—直流传输效率达到20.8%,波束收集效率高达88.0%。
2026-05-20 09:42
5月18日,随着“雪龙2”号凯旋,中国第42次南极考察圆满落下帷幕。
2026-05-20 09:37
逛一座馆,见证玻璃工业百年变迁。参观工业博物馆,一件件展品记录的是中国制造的发展史,是从落后到并跑、领跑的奋斗史。让我们以工业博物馆为支点,撬动工业旅游这个大市场,以工业文化涵养制造强国建设。
2026-05-20 09:34
近日,中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称天津工生所)糖生物合成与绿色制造攻关团队的研究成果被期刊接收。
2026-05-20 09:27
天津市河西区陈塘庄街道社区的医生向我们反馈,预警模式实现了高危人群的精准干预,社区脑卒中发病率与复发率明显下降。
2026-05-20 09:16
“雪龙2”号极地科考破冰船18日抵达上海,这标志着中国第42次南极考察圆满结束。
2026-05-19 09:54
5月18日,中国第42次南极考察圆满结束。中山大学共有4名老师参与本次任务——大气科学学院教授韩博,遥感科学与技术学院副教授梁琦、叶玉芳、王绍银。
2026-05-19 09:53
“琅琊”海洋大模型现已在国家海洋环境预报中心部署测试运行,实现实景应用。这意味着,这个从青岛走出的AI模型,开始真正为国家海洋预报工作贡献力量。
2026-05-19 09:52
打破传统学科分立格局,发挥工科见长优势,以工程需求催生基础研究、以基础研究赋能工科升级。
2026-05-19 09:50
如今,人工智能正在深刻改变着各行各业。多所大学已将人工智能通识课纳入培养方案,面向全体学生开课
2026-05-19 09:49
在5月15日发表于《细胞》的一项研究中,科学家将从菠菜中提取的光合作用系统移植到小鼠眼中,它能够将光转化为携带能量的分子,从而有效抑制炎症。新加坡国立大学的生物纳米技术专家邢阔然(音)和同事开展的这项研究受到了海蛞蝓的启发,后者能够从藻类中窃取光合作用的机制。
2026-05-18 09:19
标志着奶山羊生物育种迈入世界前列。
2026-05-18 09:14
每一针疫苗、每一瓶点滴,在进入人体前,都必须跨过一道生命红线。
2026-05-18 05:15
利用场景化教学将教室小课堂延伸向社会大课堂,让思政教育“走新”更“走心”。
2026-05-18 05:15
近年来,在应对全球气候变化、保障粮食和重要农产品稳定安全供给基础上,我国积极推进农业农村减排固碳,系统构建气候韧性农业科技战略体系,
2026-05-18 04:05
加载更多