​(科學新知)特定真菌存在非對稱染色體分配現象 吳曉穎

 在某些特定真菌中染色體並非始終以對稱或均等方式分配,如核盤菌染色體被非對稱地分配至不同細胞核中,且無明顯分配規律。這種真菌染色體分配的全新機制,挑戰了長期以來遺傳學和細胞生物學對染色體分配的固有認知。

 這項由四川大學生命科學學院張躍林教授團隊聯合加拿大英屬哥倫比亞大學李昕教授團隊共同完成的研究成果在國際期刊《科學》上發表。

 在細胞分裂過程中,染色體的精確分配對維持生物體的遺傳穩定性和功能完整性至關重要。按照經典理論,有絲分裂或減數分裂後,每個子細胞核應當至少獲得完整的一套單倍體染色體。染色體數目的異常,通常與衰老、癌症、發育障礙等疾病密切相關。

 多核絲狀真菌——核盤菌,是一種危害作物和蔬菜的植物病原菌。科研人員對其研究時發現,利用高分辨率熒光顯微鏡統計雙核子囊孢子內的染色體數量,每個孢子僅含約16條染色體,而非理論上的32條。進一步的熒光原位雜交實驗顯示,每個細胞核僅攜帶部分染色體。通過另一種技術流式細胞術分析,也得出了相同結論:核盤菌細胞核的DNA含量僅為整個基因組的一半。通過單個細胞核的DNA檢測進一步證實,染色體被非對稱地分配至不同細胞核中,且並無明顯分配規律。

 更令科研人員驚訝的是,這一現象同樣存在於與核盤菌密切相關的灰黴菌中。研究發現,灰黴菌的分生孢子平均包含4至6個細胞核,每個核僅包含3至8條染色體,而非完整的18條。

 「這一發現表明,『非對稱染色體分配』機制在多核真菌中可能具有一定的普遍性。」論文共同第一作者、四川大學博士後徐妍說,多核真菌展示了自然界的複雜與精妙,為人類探索多核生物發育及相關疾病機制提供了全新視角。◇