中国科学(生命科学)2024,Vol.54Issue(1) :73-83.DOI:10.1360/SSV-2023-0198

雄性减数分裂性染色沉默中缺失的一环:DDR分子的效应器

A missing link in male meiotic sex chromosome inactivation:the effectors of DDR factors

李孟静 李涵臻 刘洪彬
中国科学(生命科学)2024,Vol.54Issue(1) :73-83.DOI:10.1360/SSV-2023-0198

雄性减数分裂性染色沉默中缺失的一环:DDR分子的效应器

A missing link in male meiotic sex chromosome inactivation:the effectors of DDR factors

李孟静 1李涵臻 1刘洪彬2
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作者信息

  • 1. 山东大学妇儿与生殖健康研究院,济南 250012;山东大学,生殖医学与子代健康全国重点实验室,济南 250012;国家辅助生殖与优生工程技术研究中心,济南 250012;山东大学,生殖内分泌教育部重点实验室,济南 250012;山东省生殖健康技术创新中心,济南 250012
  • 2. 山东大学妇儿与生殖健康研究院,济南 250012;山东大学,生殖医学与子代健康全国重点实验室,济南 250012;国家辅助生殖与优生工程技术研究中心,济南 250012;山东大学,生殖内分泌教育部重点实验室,济南 250012;山东省生殖健康技术创新中心,济南 250012;香港中文大学-山东大学生殖遗传联合实验室,香港 999077
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摘要

在雄性哺乳动物减数分裂中,X染色体和Y染色体无法完全联会,广泛的未联会区域会触发减数分裂性染色体沉默(meiotic sex chromosome inactivation,MSCI).MSCI是精子发生所必需的,随着MSCI的启动,XY染色体结构重塑,转化为一个与常染色体隔开的区域,被称为XY body.本文回顾了MSCI和XY body形成的机制研究.MSCI的启动是由DNA损伤反应(DNA damage response,DDR)通路介导的;DDR下游涉及多条通路,经过梳理发现,自粗线期中晚期到双线期早中期的基因沉默机制尚存在证据链缺失.另外,越来越多的证据表明,MSCI和随后的XY body形成可能是由相分离驱动,相分离是一个支配无膜细胞器和其他生物分子凝聚物形成的物理过程.本文综述了最近关于XY body和相分离机制的研究,指出了相分离与XY body之间的潜在联系,并提出了后续研究所面临的挑战.

Abstract

In mammalian male meiosis,the X and Y chromosomes only synapse in the pseudoautosomal region,and the extensive unsynapsed regions trigger meiotic silencing of sex chromosomes(MSCI).MSCI is essential for spermatogenesis and,upon its initiation,leads to a remodeling of the X and Y chromosome structure,forming a distinct region separated from the autosomes,known as the XY body.In this study,we review the mechanisms underlying MSCI and XY body formation.The initiation of MSCI is mediated by the DNA damage response(DDR)pathway.Downstream of DDR,multiple pathways are involved;however,there is a gap in the evidence chain regarding the mechanisms from late pachytene to early/mid-diplotene.Additionally,increasing evidence suggests that MSCI and subsequent XY body formation may be driven by phase separation,a physical process governing the formation of membrane-less organelles and other biomolecular condensates.Here,we review recent studies on the mechanisms of MSCI and liquid-liquid phase separation(LLPS),highlighting the potential link between LLPS and XY body,and discuss the challenges for further investigation.

关键词

性染色体/XY/body/生殖细胞/表观遗传学/液-液相分离

Key words

XY chromosomes/XY body/germ cell/epigenetics/liquid-liquid phase separation

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基金项目

国家自然科学基金(82071699)

国家重点研发计划(2021YFC2700200)

国家重点研发计划(2022YFC2702600)

出版年

2024
中国科学(生命科学)
中国科学院

中国科学(生命科学)

CSTPCD北大核心
影响因子:0.725
ISSN:1674-7232
参考文献量96
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