SUN1在小鼠减数分裂中对端粒动态变化及配子发生的功能研究

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真核生物减数分裂过程中,在同源染色体配对、联会及同源重组发生之前,染色体的端粒将附着到核膜上并暂时聚集于一处。端粒的核膜附着是真核生物中普遍存在的现象,出芽酵母(S. cerevisiae)和裂殖酵母(S. pombe)中的研究结果表明,端粒的核膜附着对于同源染色体的正常配对、联会,以及正常的孢子形成是必需的。然而,在动物中至今未能找到介导端粒和核膜附着的蛋白因子,端粒的核膜附着对于动物同源染色体的配对和联会的重要性亦未得到证实。 我们发现内核膜蛋白SUN1从减数分裂前期Ⅰ的细线期到终变期,特异性的与染色体端粒相结合。小鼠中Sun1基因的剔除破坏了减数分裂时期端粒的核膜附着,阻碍了同源染色体配对和联会的形成。在Sun1基因剔除的小鼠性腺中,生殖细胞的大量凋亡导致精子发生和卵子发生被完全破坏。我们的研究首次从遗传学上证明了SUN1蛋白和端粒的相互作用对于端粒在动物生殖细胞减数分裂中的动态变化,高效的同源染色体配对、联会以及哺乳动物的配子发生是必不可少的。Sun1基因剔除小鼠为了解减数分裂时期端粒动态变化的生物学作用和意义提供了一个很好的动物模型,也为今后人类某些不育症的诊断和治疗提供了重要线索。
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