过多的基因交换阻碍染色体分离成卵子

　　在精子和卵细胞形成的早期，染色体之间的DNA交换通常是有限的，以确保生育能力。

　　生物学家在俄勒冈大学(University of Oregon)和西北大学(Northwestern University)的三个实验室进行的一个项目中发现，当这种基因交换(称为交叉事件)太多时，染色体分离成卵子的过程就会出现缺陷。

　　在9月4日发表在《公共科学图书馆·遗传学》杂志上的一篇论文中，研究人员记录了在显微镜下的蛔虫(秀丽隐杆线虫)的基础研究中看到的破坏是如何导致一系列减数分裂缺陷的，因为染色体受到了不适当的纺锤体力。

　　人类染色体分离不准确与唐氏综合症和流产有关。该研究的首席研究员、犹他大学生物学家戴安娜·e·利布达说，研究中发现的这种分离缺陷会导致不孕不育的增加。

　　研究小组确定了两种机制，可以帮助抵消卵子发育过程中过度交叉活动引发的缺陷，从而帮助协调这一过程，确保新一代基因组的完整性。

　　Libuda在2013年10月9日的《自然》杂志上报道了一种抑制蛔虫杂交过度产生的机制。然而，Libuda说，当时不可能研究过多交叉的情况下的下游影响。从那时起，她的实验室开发了一种在单个染色体上产生额外交叉的方法。

　　这种能力促使美国国立卫生研究院(National Institutes of health)与西北大学(Northwestern University)的Sadie Wignall进行了合作。Sadie Wignall是染色体分离进入发育卵子过程中结构的高分辨率成像专家。Wignall的发现促使Libuda回到Bruce Bowerman的UO实验室，研究发育中的活卵子中的染色体分离。

　　Libuda说:“总的来说，采取多管齐下的方法来回答这个重要的问题是科学力量的伟大结合。”

　　这项研究提供了基本的见解，可以指导其他生物体的研究，以更好地了解其机制，并最终导致潜在的临床应用。

　　“我们在秀丽隐杆线虫中研究的同样的蛋白质也存在于人类身上，”Libuda说。“事实上，生育所需的大多数蛋白质都被用于包括酵母、果蝇、线虫、斑马鱼、老鼠和人类在内的生物体中。在许多情况下，使用这些微观蠕虫的研究已被证明与人类健康有关。”