蛋白质二重奏确保生殖细胞中的染色体找到其他重要的染色体

通过寻找合适的伴侣使繁殖变得更容易 - 并且生殖细胞内的染色体也没有什么不同。现在，包括A * STAR科学家在内的国际研究团队已经揭示了染色体如何找到它们的完美匹配。

在活细胞内携带遗传密码的紧密缠绕的染色体可以自己漂浮在细胞核周围，但它们都具有遗传上相似的伴侣或同源物，其中一个遗传自每个亲本。

在生殖细胞的生命周期中，这些同源物需要找到并相互对接，以确保DNA正确地分布到精子或卵子：不良的染色体匹配会使整个细胞失去功能。更糟糕的是，未能正确分布染色体会导致各种遗传性疾病。

2013年，来自A * STAR医学生物学研究所的Brian Burke和Colin Stewart开始探索染色体如何找到它们的匹配。

他们发现一种名为KASH5的蛋白质​​可作为分子马达的适配器，该分子马达沿细胞的微管支架移动。修饰为缺乏KASH5的小鼠是不育的。

科学家们提出，KASH5停靠在细胞核表面并与另一种蛋白质SUN1结合，后者锁定细胞核内的染色体末端。随着SUN1和KASH5的附着，细胞核内的染色体将随机沿着微管支架拖动，使染色体碰到它们的同源物。

在本文中，伯克与俄克拉荷马大学的科学家合作确认了这一理论。

研究小组对来自正常小鼠和缺乏KASH5的小鼠的活精子前体细胞中的DNA染色，并对细胞的三维染色体运动进行成像。专业算法显示，与正常细胞不同，当KASH5缺失时，染色体停止运动，这证实了团队的模型。“这真是令人欣慰，”伯克说。

这篇论文的共同作者正在追逐KASH5或SUN1中的突变如何导致人类不育，并正在研究类似的蛋白质二重奏如何协同工作以分布位于其他细胞类型(如骨骼肌细胞)中的细胞核。

伯克说：“我们不得不停止将核包膜想象成一种基因，它只是坐在那里而只能被转录。”“通过阅读普通的细胞生物学教科书，整个系统的动态性远远超过人们所欣赏的!”