《擬南芥染色質重塑因子INO80在減數分裂過程中的功能研究》是依託復旦大學，由董愛武擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：擬南芥染色質重塑因子INO80在減數分裂過程中的功能研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董愛武
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
染色質重塑是表觀遺傳學的核心研究內容之一，染色質重塑複合體能夠利用ATP水解提供的能量建立與維持染色質的動態結構，INO80是其重要成員之一。INO80蛋白從單細胞酵母到人類保守存在，其染色質重塑活性在眾多DNA代謝過程中發揮著重要功能，然而INO80在植物中的功能目前還知之甚少。申請人實驗室分離鑑定了多個擬南芥INO80缺失突變體，表型觀察發現它們在發育過程中表現出多種缺陷，包括個體矮小、營養器官與生殖器官發育遲緩、晚開花以及育性降低等，表明INO80基因參與植物發育的多個生理過程。最新的研究發現INO80的缺失導致了擬南芥雄配子減數分裂期染色體行為異常，本項目將利用細胞生物學、分子生物學、遺傳學和表觀遺傳學等研究手段，深入分析染色質重塑因子INO80在植物雄配子減數分裂中發揮功能的分子機制，探索表觀遺傳調控在減數分裂過程中的作用，為研究減數分裂的分子機制提供新的思路。
結題摘要
INO80是ATP依賴染色質重塑因子的重要成員之一，在真核生物中保守存在，其染色質重塑活性在DNA代謝過程中發揮著重要功能，然而INO80在植物中的功能目前還知之甚少。我們實驗室的前期研究發現擬南芥INO80（Arabidopsis thaliana INO80，AtINO80）在有絲分裂同源重組（homologous recombination， HR）中為正調控因子，但其在減數分裂中的作用還不清楚。本項目的研究發現，AtINO80 缺失的擬南芥突變體，在減數分裂後期I表現出異常，產生染色體碎片以及聯絲（bridge）。遺傳分析發現AtINO80 作用於AtSPO11和AtRAD51的下游，其染色體碎片的產生依賴於AtSPO11。在粗線期（pachytene），γ-H2A.X 和RAD51信號在ino80-5突變體中的滯留，表明AtINO80參與正常減數分裂的DSB修復過程。進一步的分析發現：ino80-5 突變體中交叉結（crossovers，COs）比野生型多，而且增加的CO依賴於MUS81途徑；花粉四分體螢光法分析表明發現INO80缺失導致同源重組頻率的增加。我們的研究發現染色質重塑因子INO80在植物減數分裂中，可以促進DBS修復並抑制CO的形成，對深入研究減數分裂同源重組機制提供了新的線索。
