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。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》。

　　

生物通报道：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》。延伸阅读：复旦大学马红《Genes&Dev》最新成果。

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 interference-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。

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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”。马红教授和王应祥副教授是本文共同通讯作者。

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。

（生物通：王英）

注：马红，男，1960年出生，博士，教授。1978-1979年就读中国科学技术大学生物系，1983年获美国费城Temple大学生物学与生物化学学士学位，1988年获美国麻省理工学院生物学博士学位。1988-1990年在美国加州理工学院从事博士后研究，1990至1998年在美国冷泉港实验室以独立PI从事植物分子遗传学与发育生物学研究工作，1998－2008年任美国宾州州立大学副教授／教授，进行植物生殖发育、比较基因组学、和分子进化生物学等研究工作，2008年7月任复旦大学生命科学学院教授/院长。2008年12月担任首任复旦大学植物科学研究所所长，2012年担任遗传工程国家重点实验室主任。

王应祥，男，1978年出生，博士，副研究员。2007年获华南农业大学植物营养学博士学位；2004-2005年美国宾州州立大学生物系访问学者；2009-2011年在复旦大学 博士后；2013-2014年美国宾州州立大学生物系访问学者；2011年7月任复旦大学生命科学学院 副研究员。

生物通推荐原文：
Huang J, Cheng Z, Wang C, Hong Y, Su H, Wang J, Copenhaver GP, Ma H, Wang Y. Formation of interference-sensitive meiotic cross-overs requires sufficient DNA leading-strand elongation.Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Oct 6;112(40):12534-9. doi: 10.1073/pnas.1507165112. Epub 2015 Sep 21.

Niu B, Wang L, Zhang L, Ren D, Ren R, Copenhaver GP, Ma H, Wang Y. Arabidopsis Cell Division Cycle 20.1 Is Required for Normal Meiotic Spindle Assembly and Chromosome Segregation. Plant Cell. 2015 Dec 15. pii: tpc.15.00834.