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染色體長短有別,短染色體靠什么保持淡定?

人體細胞通常有23對染色體,但它們有長有短。生物學家最近發現了一組決定短染色體在生殖過程中不被隨意丟棄、忠實遺傳的機制,結果發表在Nature Communications,如果短的染色體繼承有誤,可能導致不孕、流產或先天缺陷。

遺傳交換對染色體遺傳至關重要,但是受限于染色體的長度需要“限量供應”。這項研究集中在短染色體如何確保遺傳交換。
 

考慮到短染色體的易損性,科學家對短染色體如何確保遺傳交換很感興趣。紐約大學博后研究員、該論文的主要作者Viji Subramanian解釋說:“由于短染色體本身就短,因此它們的錯誤率較高,從而導致遺傳疾病,因此懷疑可能較少進行遺傳交換。”然而,這些染色體卻從別處獲得了創建高密度遺傳交換的幫助。但是,科學家還不清楚它們的“神秘幫手”來自哪里。

為了探討這個問題,紐約大學生物學副教授Andreas Hochwagen團隊決定先在酵母中研究這個過程,酵母雖然與人類共享許多染色體遺傳基本過程,畢竟只有16條染色體。

延伸閱讀:中國團隊vs.美國團隊,兩篇Nature打開新世界——僅一條染色體的酵母

綜合他們的發現,短染色體和長染色體末端附近的廣大區域天生就具有高密度遺傳交換的本領,科學家將這些末端相鄰區域(end-adjacent regions,EARs)打上標簽,特別值得注意的是,包括鳥類和人類在內的幾種生命體內,EARs的高密度遺傳交換都是保守的。

研究人員注意到一個細節,所有染色體的EARs大小相似,意味著雖然EARs只占長染色體的一小部分,但卻幾乎占據了短染色體的全部。這種差異提高了短染色體遺傳交換密度,而且這樣做的同時,細胞根本不需要“測量”染色體的長度,而是對所有染色體一視同仁。

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原文檢索:Persistent DNA-break potential near telomeres increases initiation of meiotic recombination on short chromosomes

(生物通:伍松)

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