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        科學(xué)家們揭示了DNA的三維排列如何幫助物種長期存在
        
			
        
				2019-02-23 10:38:25
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        從父親到兒童，遺傳信息的傳遞需要在精子中仔細包裝DNA。但是，自然包裝這種DNA以備后代的方式尚不清楚。科學(xué)家利用新技術(shù)揭示成熟雄性生殖細胞中DNA的三維組織，揭示了發(fā)育的關(guān)鍵時期，這有助于解釋父親如何將遺傳信息傳遞給后代。
        

        科學(xué)家們揭示了DNA的三維排列如何幫助物種長期存在
        

        在稱為減數(shù)分裂的男性精子發(fā)育階段捕獲了這段時期。這就是生殖細胞，稱為生殖細胞，正在成熟的精子，可以使雌性卵子受精，奠定了制造孩子所有細胞的基礎(chǔ)。在辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心的生殖生物學(xué)家發(fā)表他們在自然結(jié)構(gòu)和分子生物學(xué)中的研究結(jié)果表明，在將DNA包裝到精子中之前，大自然會準(zhǔn)備DNA的三維組織。
        

        當(dāng)生殖細胞實際上成為可育精子時，遺傳物質(zhì)緊密排列。雄性生殖細胞的遺傳物質(zhì)在細胞的遺傳控制中心即細胞核中具有精確的三維組織。研究人員報告說，這個三維組織對于男性幫助生產(chǎn)下一代生命是必要的。
        

        “我們建議男性精子不僅僅是DNA的載體。我們的數(shù)據(jù)表明，細胞核中的三維組織有助于建立一個分子基礎(chǔ)，可以再現(xiàn)一個能夠成為下一代的完整受精卵，”Satoshi Namekawa Ph說道。 .D。，該研究的主要研究者和生殖科學(xué)部成員。
        

        該研究結(jié)果開啟了新的研究可能性，以研究遺傳物質(zhì)的三維組織如何影響生育能力以及早產(chǎn)或死產(chǎn)等問題。此項研究的合作還包括諾姆卡普蘭實驗室，博士。在以色列海法的以色列理工學(xué)院以色列理工學(xué)院。
        

        自然的方式
        

        利用成熟的雄性小鼠生殖細胞進行研究，研究人員對減數(shù)分裂進行了研究，這是雄性生殖細胞在遺傳物質(zhì)周圍移動時脫落一半染色體的階段。這是大自然規(guī)則的一部分，雄性和雌性哺乳動物各自貢獻其遺傳物質(zhì)的一半，以產(chǎn)生下一代遺傳整體但多樣化的成員。人類共有46條染色體，母親和父親共有23條染色體。
        

        利用一種名為Hi-C的技術(shù)，研究人員能夠顯示三維組織和染色體的相互作用，以及減數(shù)分裂雄性生殖細胞核中的基因。作者提出，在減數(shù)分裂中制備3-D組織對于允許生殖細胞在使雌性卵受精后重新獲得其產(chǎn)生所有細胞的能力的基因是至關(guān)重要的。
        

        “在減數(shù)分裂中，基因表達非常高且多樣化，”該研究的第一作者，Namekawa實驗室成員Kris Alavattam說。“這些基因中的許多基因?qū)τ谏臣毎陌l(fā)育是必不可少的，并且許多基因在生殖細胞中沒有其他地方表達，而且在其他任何時候都沒有。”
        

        在此期間，生殖細胞中的遺傳物質(zhì)被組織在稱為基因組區(qū)室的空間相關(guān)區(qū)室中。在減數(shù)分裂的雄性生殖細胞中，研究人員注意到基因組區(qū)室比身體其他細胞的區(qū)域弱。這種弱點有助于促進他們所謂的三維染色質(zhì)組織的全局重編程。這種染色質(zhì)組織 - DNA與DNA結(jié)合蛋白的包裝 - 促進必需的基因表達和生殖細胞的發(fā)育。在減數(shù)分裂后，染色質(zhì)的基因組區(qū)室變得更強和更強，以高度有組織的方式包裝DNA作為準(zhǔn)備生殖的細胞。
        

        為了更深入地了解人們對生殖健康問題可能做出的貢獻，科學(xué)家現(xiàn)在希望利用他們的實驗室建模系統(tǒng)來了解3-D染色質(zhì)組織的破壞如何影響生育能力。
        
			

			
          
        
			
        
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