【摘 要】
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秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是最重要的模式生物之一.它是第一个(1998年)完成基因组测序的多细胞生物,其50﹪以上的基因有人类同源基因.因此,对于线虫的研究有助于我
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秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是最重要的模式生物之一.它是第一个(1998年)完成基因组测序的多细胞生物,其50﹪以上的基因有人类同源基因.因此,对于线虫的研究有助于我们认识和理解人类自身的基本生物学过程以及人类疾病的相关机理.姐妹染色单体粘边(sister chromatid cohesion)是有丝分裂和减数分裂时染色体忠实分离的基础.参与这一过程的蛋白质从单细胞酵母到高等动物人类都具有高度同源性.在寻找不育且产卵器形态异常的线虫的遗传筛选中,我们实验室和Greenwald实验室发现了scc-3突变型线虫和evl-14突变型线虫.evl-14和scc-3编码的蛋白质可能分虽是酵母姐妹染色单体粘连蛋白Pds5和Scc3在线虫中唯一的的同源物.而它们在人类中则分别有几个同源蛋白.该文报道了线虫evl-4和scc-3这两个基因的定位克隆和功能分析.evl-14和scc-3突变型线虫的生殖细胞都存在缺陷.在evl-14突变型线虫细胞中,减数分裂粗线期(pachytene)能观察到联会复合体(synaptonemal complex,SC),但在终变期(diakinesis)会出现多于正常数目(6个)的DAPI(染色体染料)染色阳性信号.这一结果提示EVL-14/PDS-5对于在减数分裂的晚前期(lateprophase)维持姐妹染色单体粘连是十分重要的.在scc-3突变型线虫细胞保,无法观察到正常的联合复合体,且在终变期出现大约24个DAPI染色阳性信号.这一结果说明SCC-3对于建立和维持姐妹染色单体粘连是必不可少的.线虫REC-8已被证明是参与减数分裂的重要姐妹染色单体粘连蛋白.应用REC-8抗体的免疫组化分析显示REC-8蛋白着位于染色体的特性依赖于SCC-3的活性,但不依赖于EVL-14/PDS-5的活性.利用RNA干扰技术(RNA interference,RNAi),该文研究了EVL-14和SCC-3这两个蛋白在线虫早期发育中的作用.RNA干扰evl-14可造成一系列的表型,包括胚胎致死、幼虫致死、高频率出现雄虫、成虫不育且产卵器异常突出.RNA干扰scc-3可导致100﹪胚胎致死.所有检测的scc-3RNA干扰胚胎都表现出异常的有丝分裂.在evl-14和scc-3突变型线虫中,产卵器细胞和腹部子宫细胞也不能进行正常的有丝分裂.这些研究结果说明在线虫中EVL-14/PDS-5和SCC-3对于有丝分裂和减数分裂都是不可缺少的.
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