蛋白質(zhì)二重奏確保生殖細(xì)胞中的染色體找到其他重要的染色體

通過尋找合適的伴侶使繁殖變得更容易 - 并且生殖細(xì)胞內(nèi)的染色體也沒有什么不同?，F(xiàn)在，包括A * STAR科學(xué)家在內(nèi)的國際研究團隊已經(jīng)揭示了染色體如何找到它們的完美匹配。

在活細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳密碼的緊密纏繞的染色體可以自己漂浮在細(xì)胞核周圍，但它們都具有遺傳上相似的伴侶或同源物，其中一個遺傳自每個親本。

在生殖細(xì)胞的生命周期中，這些同源物需要找到并相互對接，以確保DNA正確地分布到精子或卵子：不良的染色體匹配會使整個細(xì)胞失去功能。更糟糕的是，未能正確分布染色體會導(dǎo)致各種遺傳性疾病。

2013年，來自A * STAR醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所的Brian Burke和Colin Stewart開始探索染色體如何找到它們的匹配。

他們發(fā)現(xiàn)一種名為KASH5的蛋白質(zhì)??可作為分子馬達的適配器，該分子馬達沿細(xì)胞的微管支架移動。修飾為缺乏KASH5的小鼠是不育的。

科學(xué)家們提出，KASH5?？吭诩?xì)胞核表面并與另一種蛋白質(zhì)SUN1結(jié)合，后者鎖定細(xì)胞核內(nèi)的染色體末端。隨著SUN1和KASH5的附著，細(xì)胞核內(nèi)的染色體將隨機沿著微管支架拖動，使染色體碰到它們的同源物。

在本文中，伯克與俄克拉荷馬大學(xué)的科學(xué)家合作確認(rèn)了這一理論。

研究小組對來自正常小鼠和缺乏KASH5的小鼠的活精子前體細(xì)胞中的DNA染色，并對細(xì)胞的三維染色體運動進行成像。專業(yè)算法顯示，與正常細(xì)胞不同，當(dāng)KASH5缺失時，染色體停止運動，這證實了團隊的模型。“這真是令人欣慰，”伯克說。

這篇論文的共同作者正在追逐KASH5或SUN1中的突變?nèi)绾螌?dǎo)致人類不育，并正在研究類似的蛋白質(zhì)二重奏如何協(xié)同工作以分布位于其他細(xì)胞類型(如骨骼肌細(xì)胞)中的細(xì)胞核。

伯克說：“我們不得不停止將核包膜想象成一種基因，它只是坐在那里而只能被轉(zhuǎn)錄。”“通過閱讀普通的細(xì)胞生物學(xué)教科書，整個系統(tǒng)的動態(tài)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們所欣賞的!”

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