复旦马红PNAS、Plant Cell连发重要成果

复旦大学的马红教授，是活跃于美国科学界的卓有成就的年轻华人科学家之一，科研成果丰硕。他发现了植物第一个编码G蛋白亚基，同时也是花同源异型框基因的共同发现者。近期，马红教授带领的课题组，在植物减数分裂研究方面的重要成果，先后发表在国际著名学术期刊《PNAS》和《Plant Cell》。在9月21日，《PNAS》在线刊登了马红教授研究团队的最新研究成果，题为“Formation of nterference-sensitive meiotic cross-overs requires sufficient DNA leading-strand elongation”， 该研究揭示了DNA合成在减数分裂重组中的重要作用。文章的并列第一作者是复旦大学博士生黄霁月和程志号，通讯作者是王应祥副研究员和马红教授。

这项研究表明，拟南芥POL2A——酵母dna聚合酶-ε(一种先导链DNA聚合酶)的同系物，对于植物生育和减数分裂是必不可少的。POL2A突变可导致生育力下降及减数分裂缺陷，包括异常的染色体关联、不恰当的染色体分离和断裂。研究人员根据有丝分裂前期I细胞分布的观察发现，pol2a突变体可能延缓减数分裂重组的进展。此外，pol2a中残余的COs具有减少的CO干扰，以及pol2a和mus81的双突变体，这会影响II型COs，比任何一个突变体都显示出更严重的缺陷，从而表明POL2A在I型COs通路中发挥作用。

12月15日，植物学国际权威期刊《Plant Cell》在线发表了马红教授研究团队的又一项重要成果，题为“Arabidopsis cell division Cycle 20.1 Is Required for Normal Meiotic Spindle Assembly and Chromosome Segregation”。

细胞分裂需要适当的纺锤体组装;一个监控途径——纺锤体组装检查点(SAC)，监测着纺锤体是否正常和正确地连接到着丝粒上。SAC蛋白通过影响CDC20的功能，调控着有丝分裂的染色体分离。然而，目前还不清楚CDC20是否调节纺锤体组装和适当的同源隔离。

这项研究表明，拟南芥CDC20.1基因对于减数分裂和雄性能育性是不可缺少的。研究人员证明，cdc20.1减数分裂染色体排列异步和分离不均等，以及中期I纺锤体，具有异常的形态。减数分裂阶段在不同时间点的分布规律，在野生型和cdc20.1之间的对比显示，丝球期到后期I的减数分裂进程出现了延迟。此外，cdc20.1性母细胞表现出组蛋白H3磷酸化标记的分布异常(由Aurora激酶介导)，从而提供了证据表明，CDC20.1调节着减数分裂染色体分离的Aurora定位。

At-Aurora1表达的减数分裂特异性敲除，提供了进一步的证据表明，CDC20.1和Aurora在功能上是相关的，从而导致减数分裂染色体分离缺陷(与cdc20.1的相似)。总而言之，这些结果表明，CDC20.1在SAC依赖性的减数分裂染色体分离中发挥关键的作用。

作者：阳光森林