着丝粒结构与功能研究的新进展

着丝粒是真核生物染色体的显著特征。在细胞有丝分裂和减数分裂中, 着丝粒作为保证染色体正常分裂并分离到子细胞的结构和功能元件, 参与了同源染色体配对、姐妹染色单体黏合、分离及分裂后期启动的调控等。本文对近年来着丝粒结构和功能研究的新进展进行了概述。     

植物着丝粒结构和功能的研究进展

着丝粒是真核生物有丝分裂和减数分裂染色体正确分离和传递所必需的染色体区域。十多年来, 已对包括拟南芥、水稻、玉米在内的一些植物的着丝粒进行了较深入的分子生物学研究。在不同的植物间, 着丝粒DNA的保守性很低, 呈现快速进化, 但着丝粒的DNA序列类型和组织方式基本相似, 一般是由夹杂排列着的卫星DNA串联重复阵列和着丝粒专一的反转录转座子构成。与着丝粒DNA相反, 着丝粒/着丝点的结构性和瞬时蛋白质在包括植物在内的真核生物中保守。与其他真核生物的情况一样, 拥有含着丝粒组蛋白H3(CENH3)的核小体是植物功能着丝粒染色质最基本的特征, CENH3在着丝粒染色质的识别和保持中起着关键作用。     

植物着丝粒结构及进化的研究进展

植物着丝粒是染色体重要结构域,介导动粒装配。不同物种间着丝粒重复序列快速趋异进化,着丝粒功能保守,确保有丝分裂和减数分裂过程中染色体正确分离和准确传递。伴随染色质免疫共沉淀技术(Chromatin immunoprecipitation, ChIP)、ChIP 与高密度芯片相结合技术(ChIP-chip)、ChIP 与高通量测序相结合技术(ChIP-seq)的应用,植物着丝粒研究获得里程碑式进展:某些模式植物着丝粒DNA 序列、蛋白质结构、功能获得大量新认识;着丝粒基本蛋白质组蛋白H3 被用来界定着丝粒大小和边界;某些非着丝粒区域被激活为新着丝粒,在世代传递中保持稳定性。本文对植物着丝粒结构、功能、进化研究进行了综述,并探讨了植物着丝粒研究存在的问题。     

人工染色体

着丝粒、端粒和复制起点是保持染色体在有丝分裂时稳定性的重要组分,利用酵母染色体的这些组分,1983年人们首次成功地构建了酵母人工染色体（YAC）.此后,生物学家对于构建以人类为代表的哺乳动物的人工染色体产生了极大的兴趣,并于1997年成功地构建了第一条人类人工染色体（HAC）.人工染色体具有极其重要的理论和实际意义,不仅可以作为研究必需组分的基础,还为基因治疗开辟了一条新的途径.目前,人们正致力于人工染色体的实际应用的研究,并期望在包括绿色植物的更多物种中构建人工染色体,前景十分广阔.     

小鼠SFA DNA片段的克隆

本工作将富集小鼠着丝粒DNA克隆于载体EMBL3,得到约2000个克隆,建立了着丝粒基因文库。从中随机挑取20个克隆,鉴定其克隆片段平均分子量大小约为14kb。     

嗜热四膜虫的着丝粒蛋白检查

目前国际上的着丝粒蛋白研究工作几乎全是以酵母和高等生物为材料进行的,为了从起源与进化的角度考察着丝粒蛋白。我们以人喉癌培养细胞ＨｅｐＩＩ作为对照材料,以两种ＡＣＡ血清和ＣＥＮＰ－Ｂ单抗,多抗以及ＣＨＯ动粒蛋白单抗为探针,用间接免疫荧光和免疫印迹技术对嗜热四膜虫作检查,免疫荧光结果表明,ＨｅｐＩＩ细胞的着丝粒抗原间期核中呈点状分布;与ＨｅｐＩＩ细胞的不同,嗜热四膜虫的着丝粒抗原在间期核中的分布不规则     

人造染色体与“重组染色体技术”

今年本刊第一期(中国细胞生物学学报2011;33(1):95-9.)我介绍了美国科学家克雷格·文特尔实验室人工合成支原体基因组,创造了人造生命体。这个基因组长度为1.08 Mb,用化学方法合成了该基因组所有的DNA片段,然后借助酵母同源重组技术将这些片段组装成完整的支原体基因组(环形     

小鼠SFA DNA片段的克隆

本工作将富集小鼠着丝粒ＤＮＡ克隆于载体ＥＭＢＬ３,得到约２０００个克隆,建立了着丝粒基因文库。从中随机挑取２０个克隆,鉴定其克隆片段平均分子量大小约为１４ｋｂ。     

人类染色体着丝粒蛋白研究进展

人类染色体着丝粒蛋白研究进展朱学良（中国科学技术大学生物系合肥２３００２６）１着丝粒、动植和着丝粒一动粒复合体细胞分裂过程中姐妹染色体的均等分离是一切生物赖以生长和繁殖的基础之一。着丝粒（ｃｅｎｔｒｏｍｅｒｅ）是染色体位于初缢痕的部分,在光学显微镜下...     

涡鞭毛虫（甲藻）着丝粒／动粒蛋白的检查

利用ＡＣＡ血清、抗人着丝粒蛋白Ｂ的单抗和多抗、抗ＣＨＯ细胞动粒蛋白的单抗,对典型涡鞭毛虫隐沟虫（隐甲藻）（Ｃｒｙｐｔｈｅｃｏｄｉｎｉｕｍｃｏｈｎｉｉ）和特殊涡鞭毛虫尖尾虫（尖尾藻）（Ｏｘｙｒｒｈｉｓｍａｒｉｎａ）的着丝粒／动粒蛋白进行了检查。用ＡＣＡ血清作的荧光观察表明,隐沟虫的这些蛋白虽结合在核骨架上,但在间期时并不形成点状的前着丝粒。免疫印迹检查表明两种涡鞭毛虫的着丝粒蛋白Ｂ彼此一致,而且与四膜虫和眼虫的也高度一致。但用ＡＣＡ血清作免疫印迹检查时,尖尾虫的蛋白虽与四膜虫和眼虫的相近,与隐沟虫的却有极大的差异。以抗动粒蛋白的单抗作此种检查时,尖尾虫与眼虫的反应带相同,而隐沟虫则与源真核生物（Ａｒｃｈｅｚｏａ）贾第虫（Ｇｉａｒｄｉａｌａｍｂｌｉａ）的相同;而且隐沟虫和贾第虫都与几种原细菌有两条相同的反应带,其中５０ｋＤ的一条是尖尾虫和眼虫都没有的。上述发现不仅从一个新的方面支持了认为应把尖尾虫从典型涡鞭毛虫分出来独立为一个门的主张（李靖炎,１９９０）,而且指出典型涡鞭毛虫在后真核生物（Ｍｅｔａｋａｒｙｏｔａ）中间是非常原始的。