首次对细胞分裂的关键基因进行了分类

时间：2022-07-26 10:14:28 来源：网络整理

在生物体中，细胞分裂和繁殖有两种方式，有丝分裂和减数分裂。有丝分裂产生两个相同的子细胞，而减数分裂产生四个生殖细胞。

在有丝分裂和减数分裂的细胞分裂过程中，纺锤体纤维通过一个叫做着丝粒的特殊区域与染色体结合，将姐妹染色单体分开。着丝粒由着丝粒DNA和一个多蛋白复合体——着丝粒组成。

着丝粒确保染色体在两个子细胞之间的正确分离(分布)，因此在真核生物中保持基因组的稳定性。

在植物中，着丝粒(着丝粒)功能的缺陷常常导致细胞形成异常数量的染色体(多倍体和/或非整倍体)，从而导致植物的异常发育。在动物和人类中，着丝粒(着丝点)功能的缺陷要么导致细胞凋亡和细胞死亡，要么导致癌症的开始和发展，以及各种遗传疾病。

组蛋白CenH3对着丝粒的形成和功能至关重要。它在一个多步骤的过程中并入着丝粒，这个过程主要由一种称为KINETOCHORE NULL2 (KNL2)的特定蛋白质以及其他一些因素决定。

通过操纵KNL2，已经可以在模式植物拟南芥中产生双单倍体。这是非常重要的，因为它使只在一代中产生纯合子株系成为可能，而不是像传统育种中通常的情况那样，在五代或更多的情况下产生纯合子株系。

为了深入了解KNL2基因的起源和多样性，由IpK莱布尼茨研究所领导的国际科学家团队重建了它在植物界的进化史。IpK的Kinetochore生物学研究小组负责人Inna Lermontova博士说:“我们的研究结果表明，植物中的KNL2基因在蕨类植物、禾本科植物和真子叶植物中经历了三个独立的古老重复。”“此外，我们能够表明，以前未分类的KNL2基因可以分为两类:真子叶植物中的αKNL2和βKNL2，以及禾草中的γKNL2和δKNL2。”

“我们还证实，最近发现的拟南芥βKNL2变体在CenH3的中心定位和控制细胞分裂中发挥作用，就像αKNL2变体所显示的那样。因此，我们认为βKNL2是用于单倍体诱导方法的一个新的候选物质。”

总之，该研究为KNL2基因的进化多样性提供了新的认识，并表明植物特异性的重复KNL2基因对着丝粒和着丝点具有重要影响，因此也参与了基因组稳定性的维护。

文章标题

Recurrent plant-Specific Duplications of KNL2 and Its Conserved Function as a Kinetochore Assembly Factor

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