Cell：缺少它们 染色体交换出问题

来自加州大学戴维斯分校的研究人员发表了题为“Delineation of Joint Molecule Resolution Pathways in Meiosis Identifies a Crossover-Specific Resolvase”的文章，在酵母中发现了三种酶对于染色体配对交换具有重要意义，这不仅对于染色体相关疾病，生育等具有重要意义，而且也有助于肿瘤等疾病的研究，相关成果公布在Cell杂志上。

文章的通讯作者是加州大学戴维斯分校微生物学教授，HHMI研究员Neil Hunter，这位科学家以酵母为材料，致力于染色体重组交换研究。据EurekAlert报道，对于这一成果，他表示，减数分裂过程中，细胞中染色体重组配对，相互沟通，能分裂产生精子和卵子。

染色体携带着遗传信息，重要性不言而喻，染色体一旦发生畸变就会造成染色体病，比如我们熟知的唐氏综合征，也就是21号染色体多出一个拷贝造成的。还有些染色体的结构异常属于携带者异常，给人类造成的异常表面看不出来，但却影响人的生育能力，只造成胚胎先天发育异常，而使人类发生反复自然流产或后代先天智力低下及多发畸形，甚至可造成终生不能生育。

在这篇文章中，研究人员在酵母中找到了可能切割DNA从而形成交换的酶，染色体需要相互交换连接，这种作用对于染色体的准确整理，以及形成具有正确数量的染色体的精子和卵子具有关键作用。交换DNA片段也在进化中起到了关键的作用，是进化的一个方面。

研究证明，每一对染色体必须包含至少一个交换，当出现超过两个交换的时候，基因组就会变得不稳定。Hunter教授说，“必需存在某些酶，确保至少发生一次交换，并且不会太多”。

因此研究组就此展开了研究，他们发现了其中的奥秘——三种酵母酶：Mlh1、Mlh3和 Sgs1参与了DNA切割，进行交换。

这项研究还发现在人类细胞中，这三种酶的同源异构体在肿瘤抑制方面也扮演了重要角色，比如在一种遗传性结肠癌中，人类的MLH1 和MLH3发生了突变。而BLM（人类中的Sgs1的同源异构体）在一种称为布卢姆綜合症（Bloom syndrome）的疾病中发生了突变——这种疾病是一种罕见的常染色体隐性遗传病，患者DNA修复中的重组跨越系统有缺陷，因而对中度烷化剂敏感，白血病、淋巴瘤易感。

Hunter教授说，“Sgs1最令人吃惊”，“之前我们已经了解到这种酶的作用是帮助解开DNA，防止交换，而这一新发现的功能被其它酶掩盖了”。

除了这篇Cell文章之外，4月份的Molecular Cell杂志也发表了一篇题为“BLM Helicase Ortholog Sgs1 Is a Central Regulator of Meiotic Recombination Intermediate Metabolism”的文章，也聚焦于于BLM和Sgs1，感兴趣的读者可以看看。