减数分裂是真核生物有性生殖的必要环节,需要经过一次DNA复制和两次染色体分离,最终产生染色体数目减半的配子。减数分裂过程中,在同源染色体间发生配对、重组、联会等一系列复杂而有序的事件。交叉重组是减数分裂的核心事件,是同源染色体正确分离所必需的,也是引起物种遗传多样性的重要源泉。核小体是染色体的基本结构单位,由组蛋白和DNA构成。在核小体结构中,组蛋白的氮末端会延伸到组蛋白八聚体构成的核心组分之外,这些游离末端的部分位点会发生甲基化、乙酰化、磷酸化等修饰。组蛋白修饰会改变氨基酸残基的带电性质,调节组蛋白与DNA以及相邻核小体之间的相互作用;另外组蛋白修饰可作为“标签”招募非组蛋白调节相应的生命活动。研究表明组蛋白修饰在DNA转录、DNA损伤修复及染色体重塑等多个过程中发挥重要作用,但组蛋白修饰在减数分裂中的功能尚不清楚。研究组蛋白修饰在减数分裂中的功能,一方面,有助于深入阐明减数分裂的分子机制,另一方面,能够为生殖相关疾病的诊治提供理论依据。本文以酿酒酵母为实验材料,研究组蛋白H2A Ser122磷酸化和组蛋白H4氮末端及相关位点乙酰化在减数分裂中的功能。构建hta S122D和hta S122A突变体,分别模拟磷酸化和非磷酸化状态,研究H2ASer122磷酸化在减数分裂中的功能。研究发现,hta S122D突变体减数分裂核分裂延迟,核分裂比例明显低于野生型菌株,其产孢和孢子存活也受到明显损害。同时,对hta S122A突变体菌株研究发现,其减数分裂核分裂存在严重的延迟,产孢率和孢子存活率明显降低,DSB修复存在缺陷,联会无法正常进行。以上结果表明,H2ASer122的适时磷酸化和去磷酸化是正常减数分裂核分裂、重组、联会、产孢、孢子存活所必需的。为了研究组蛋白H4氮末端在减数分裂中的功能,我们构建了hhf N4-19Δ突变体,发现该突变体菌株减数分裂核分裂延迟、重组受到损害,且产孢率、孢子存活率明显降低,说明组蛋白H4氮末端在减数分裂中发挥重要功能。为了进一步探究hhf N4-19Δ突变对减数分裂的损害是否与氮末端5、8、12、16位赖氨酸乙酰化有关,我们将赖氨酸分别突变为谷氨酰胺和精氨酸（分别模拟四个位点的乙酰化和非乙酰化状态）,构建了突变体hhf K5,8,12,16Q和hhf K5,8,12,16R。hhf K5,8,12,16Q和hhf K5,8,12,16R突变体减数分裂核分裂发生延迟,重组、产孢、孢子存活等都受到严重影响,而且hhf K5,8,12,16R突变体的表型尤为明显。这表明,5、8、12、16位赖氨酸的乙酰化在减数分裂中具有重要作用,我们猜测四个位点的乙酰化是组蛋白H4氮末端执行相应功能的重要方式。总之,组蛋白H2A Ser122磷酸化、组蛋白H4氮末端及其相关位点乙酰化,在调控减数分裂DSB形成和修复、联会、产孢、孢子存活等多个方面发挥重要作用,是减数分裂正常进行必不可少的。