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在繁殖期间确保遗传物质的完整性

2019-01-25 14:24:38 • 来源：

我们从父母那里以染色体的形式接收的遗传信息是由每个父母拥有的两个染色体拷贝组装而成的马赛克。Verena Jantsch及其团队在维也纳大学Max F. Perutz实验室和维也纳医科大学的研究兴趣是如何修复我们的基因材料中的这些切割或中断。他们的研究结果为确保遗传物质完整性，预防遗传病和癌症发展的过程提供了重要见解。

在繁殖期间确保遗传物质的完整性

我们的遗传物质 - 我们的DNA - 必须稳定; 这样它就可以代代相传，生命可以持续下去。另一方面，它必须是通用的，以允许遗传多样性和进化。在繁殖期间有目的地引入DNA断裂以保证忠实的染色体分布。但它们也是由例如破坏性环境因素或有毒代谢产物引起的。幸运的是，大自然设计了许多修复DNA断裂的复杂过程。

马赛克DNA在卵子和精子细胞的产生过程中出现

自从她的博士后年代以来，Max F. Perutz实验室(MFPL)的Verena Jantsch一直对染色体和确保其正确分配到细胞及其完整性的过程感兴趣。“DNA双链断裂包含一种类型的DNA损伤。它们是切割和粘贴机制的一部分，用于创建镶嵌染色体，因此在卵子和精子细胞中引入遗传变异。此外，它们对于连接染色体至关重要 - 一个前提条件用于将染色体准确分布到卵子和精子细胞中，通过称为同源重组的过程进行修复 维也纳大学Berta Karlik教授之一Verena Jantsch解释说，DNA损伤是从同一细胞中存在的相同DNA拷贝修复的。同源重组结果的重要性是一种称为RTR复合物的机器，由几种蛋白质因子组成，这些因子的突变导致遗传不稳定并促进癌症发展。

保持DNA中断

Velene Jantsch实验室的Postdoc，以及来自斯坦福大学Anne Villeneuve实验室和MFPL的Arndt von Haeseler的合作者Marlene Jagut现在可以证明RTR复合因子之一--RMI - 在修复DNA双链断裂期间具有几个关键功能。她解释说：“使用遗传模型系统，我们发现RMI是确定染色体上同源重组事件的位置和成熟所必需的.RMI中的突变导致染色体之间的不良连接和不完全修复的DNA断裂，都导致染色体异常在生殖细胞中。“

这些发现不仅有助于我们理解RTR复合物在卵子和精子细胞生成中的作用，而且可能有助于理解癌症相关过程。在未来，Verena Jantsch和她的团队希望更多地了解RTR复合物如何指导同源重组的结果。他们的模型系统的几个优点将使他们能够研究RTR复合物如何在染色体之间的连接成熟过程中对最终步骤做出贡献。在重组期间RTR机械的这种晚期功能在以前的研究中没有被注意到。

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