在繁殖期間確保遺傳物質(zhì)的完整性

我們從父母那里以染色體的形式接收的遺傳信息是由每個(gè)父母擁有的兩個(gè)染色體拷貝組裝而成的馬賽克。Verena Jantsch及其團(tuán)隊(duì)在維也納大學(xué)Max F. Perutz實(shí)驗(yàn)室和維也納醫(yī)科大學(xué)的研究興趣是如何修復(fù)我們的基因材料中的這些切割或中斷。他們的研究結(jié)果為確保遺傳物質(zhì)完整性，預(yù)防遺傳病和癌癥發(fā)展的過程提供了重要見解。

我們的遺傳物質(zhì) - 我們的DNA - 必須穩(wěn)定; 這樣它就可以代代相傳，生命可以持續(xù)下去。另一方面，它必須是通用的，以允許遺傳多樣性和進(jìn)化。在繁殖期間有目的地引入DNA斷裂以保證忠實(shí)的染色體分布。但它們也是由例如破壞性環(huán)境因素或有毒代謝產(chǎn)物引起的。幸運(yùn)的是，大自然設(shè)計(jì)了許多修復(fù)DNA斷裂的復(fù)雜過程。

馬賽克DNA在卵子和精子細(xì)胞的產(chǎn)生過程中出現(xiàn)

自從她的博士后年代以來，Max F. Perutz實(shí)驗(yàn)室(MFPL)的Verena Jantsch一直對(duì)染色體和確保其正確分配到細(xì)胞及其完整性的過程感興趣。“DNA雙鏈斷裂包含一種類型的DNA損傷。它們是切割和粘貼機(jī)制的一部分，用于創(chuàng)建鑲嵌染色體，因此在卵子和精子細(xì)胞中引入遺傳變異。此外，它們對(duì)于連接染色體至關(guān)重要 - 一個(gè)前提條件用于將染色體準(zhǔn)確分布到卵子和精子細(xì)胞中，通過稱為同源重組的過程進(jìn)行修復(fù) 維也納大學(xué)Berta Karlik教授之一Verena Jantsch解釋說，DNA損傷是從同一細(xì)胞中存在的相同DNA拷貝修復(fù)的。同源重組結(jié)果的重要性是一種稱為RTR復(fù)合物的機(jī)器，由幾種蛋白質(zhì)因子組成，這些因子的突變導(dǎo)致遺傳不穩(wěn)定并促進(jìn)癌癥發(fā)展。

保持DNA中斷

Velene Jantsch實(shí)驗(yàn)室的Postdoc，以及來自斯坦福大學(xué)Anne Villeneuve實(shí)驗(yàn)室和MFPL的Arndt von Haeseler的合作者M(jìn)arlene Jagut現(xiàn)在可以證明RTR復(fù)合因子之一--RMI - 在修復(fù)DNA雙鏈斷裂期間具有幾個(gè)關(guān)鍵功能。她解釋說：“使用遺傳模型系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)RMI是確定染色體上同源重組事件的位置和成熟所必需的.RMI中的突變導(dǎo)致染色體之間的不良連接和不完全修復(fù)的DNA斷裂，都導(dǎo)致染色體異常在生殖細(xì)胞中。“

這些發(fā)現(xiàn)不僅有助于我們理解RTR復(fù)合物在卵子和精子細(xì)胞生成中的作用，而且可能有助于理解癌癥相關(guān)過程。在未來，Verena Jantsch和她的團(tuán)隊(duì)希望更多地了解RTR復(fù)合物如何指導(dǎo)同源重組的結(jié)果。他們的模型系統(tǒng)的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)將使他們能夠研究RTR復(fù)合物如何在染色體之間的連接成熟過程中對(duì)最終步驟做出貢獻(xiàn)。在重組期間RTR機(jī)械的這種晚期功能在以前的研究中沒有被注意到。

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