科学家解开玉米DNA复制之谜

编者按:本文由北卡罗来纳州立大学农业与生命科学学院的作者迪·肖尔(Dee Shore)撰写。

DNA复制是生命中最重要的过程之一，它为有机体的遗传物质提供了一种繁殖方式，从而可以在细胞间传递。科学家首次为整个植物基因组描绘出了这一过程的特征。

北卡罗来纳州立大学植物生物学家威廉·汤普森和他的同事们发表了他们的发现刊登在八月号的植物细胞的，描述了玉米在不同时间解开和复制染色体小片段的过程。

著名大学植物和微生物生物学教授汤普森说，虽然DNA复制在动物细胞中已经得到了很好的特征，但对植物细胞中的复制时间程序知之甚少。

这项研究对培育更健康、产量更高的玉米具有重要意义。不仅如此，它还有助于解释细胞微小细胞核中大量紧密压缩的DNA是如何协调植物生长和繁殖的。

玉米植株的一个细胞中的一个细胞核通常包含两组染色体，每组染色体包含超过20亿对DNA碱基对或“字母”，以及超过3万个基因。

“如果一组染色体的DNA能够被解开并首尾相连放置，它将超过2英尺长。为了将所有这些DNA以各种方式压缩到比人类头发丝还要小很多倍的微小细胞核中，”汤普森说。

他说，由于DNA在紧凑型状态下无法复制，高等生物进化出了复杂的程序，称为复制定时程序，可以在不同的时间解开和复制染色体的小片段。研究人员发现，玉米的复制程序在几个重要方面不同于动物和酵母。

他说，未来的研究计划包括对“定义玉米复制的分子机制进行更详细的研究，并将实验室实验与计算机建模结合起来，以了解在植物细胞核中起作用的复杂因素网络”。

汤普森和琳达·汉利-鲍登(Linda Hanley-Bowdoin)是该项目的主要调查人员。来自北卡罗来纳州立大学植物和微生物生物系的艾米丽·威尔是这篇论文的主要作者。其他参与者来自北卡罗来纳州立大学的植物和微生物生物学和园艺科学系;德克萨斯大学奥斯汀分校的德克萨斯高级计算中心;以及纽约的冷泉港实验室。这项研究得到了美国国家科学基金会植物基因组研究项目的资助，项目批准号为IOS-1025830。