近日,，我校醫(yī)學(xué)院教師陳光明博士以共同第一作者身份,，與合作者在《Nature Communications》（IF: 14.919）上發(fā)表了題為“Stage-resolved Hi-C analyses reveal meiotic chromosome organizational features influencing homolog alignment”的學(xué)術(shù)論文。該文章研究了減數(shù)分裂染色體的空間組織結(jié)構(gòu)和功能,，數(shù)據(jù)表明,，轉(zhuǎn)錄活性和機(jī)械力可以在減數(shù)分裂期間調(diào)節(jié)高級(jí)染色體結(jié)構(gòu)，以調(diào)節(jié)同源物配對(duì),。

　　減數(shù)分裂是發(fā)生于真核生物有性生殖階段的一種特有的細(xì)胞分裂形式,，使得染色體數(shù)目減半，產(chǎn)生單倍體的配子,。在減數(shù)分裂過程中,，同源染色體會(huì)經(jīng)歷配對(duì),、重組和分離等一系列精密調(diào)控的過程，使得來(lái)源于父本和母本的遺傳物質(zhì)發(fā)生大片段的交換,，進(jìn)而保證了遺傳信息的穩(wěn)定性和可變性,。在減數(shù)分裂期間，染色體的形態(tài)和核內(nèi)定位發(fā)生了顯著的變化,。這些變化如何影響同源物配對(duì),、排列和重組仍是未知的。

　　該論文利用FCM和Hi-C技術(shù),，系統(tǒng)地繪制了小鼠精子發(fā)生過程中所有減數(shù)分裂前期亞階段（精原干細(xì)胞,、細(xì)線期前期、細(xì)線期,、偶線期,、粗線期,、雙線期,、次級(jí)精母細(xì)胞）的3D基因組結(jié)構(gòu)，揭示了在減數(shù)分裂前期發(fā)生同源排列時(shí),，沿著染色體軸的兩個(gè)主要染色體組織特征的變化,。一是轉(zhuǎn)錄活性和非活性基因組區(qū)域形成交替結(jié)構(gòu)域，分別由較短和較長(zhǎng)的染色質(zhì)環(huán)組成,。二是力傳遞LINC復(fù)合體促進(jìn)不同染色體末端的排列,，其長(zhǎng)度范圍可達(dá)染色體長(zhǎng)度的20%。這兩個(gè)特征都與染色體同源相互作用的模式和重組事件的分布有關(guān),。該研究表明轉(zhuǎn)錄活性和機(jī)械力在減數(shù)分裂過程中對(duì)染色體高級(jí)結(jié)構(gòu)具有重要的調(diào)控功能,，能夠促進(jìn)同源配對(duì)和聯(lián)會(huì)的形成，為進(jìn)一步理解減數(shù)分裂與有性生殖的分子機(jī)制提供了新的線索,。

　　上海精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院卞遷研究員和雷鳴研究員為該論文的共同通訊作者,。陳光明博士與卞遷研究員和雷鳴研究員有多項(xiàng)合作研究項(xiàng)目正在開展，主要研究方向?yàn)槎肆５慕Y(jié)構(gòu),、分子生物學(xué)功能及其對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用,。今年早期，雷鳴研究員在《Nature Communicaitons》雜志上發(fā)表了題為“The SUN1-SPDYA interaction plays an essential role in meiosis prophase I”的研究工作,，揭示了減數(shù)分裂特異性SUN1-SPDYA-CDK2復(fù)合物調(diào)控端粒在核膜的結(jié)構(gòu)與功能的分子機(jī)制,，我校陳光明博士參與了部分研究工作，是論文作者之一,。

通訊員：沈敏捷