我院首次获批国家自然科学科学基金重大项目,EditSprings,艾德思



日前,2018年国家自然科学基金重大项目公布.由我院生殖分院院长史庆华教授担任负责人的"减数分裂重组调控的分子机制'项目获批.项目总经费1985万元,实施周期为5年.该项目是我院首次牵头承担的国家自然科学基金重大项目.

图 1.   项目获批情况

配子(精子和卵子)必须经过减数分裂才能产生,减数分裂是包括人类在内的所有有性生殖生物的最基本特征,是一种特殊的细胞分裂方法,即遗传物质复制一次,而细胞分裂两次,从而产生染色体数目减半的配子.

图 2 .减数分裂产生精子或卵子

减数分裂过程中,来自父母的染色体(即同源染色体)必需发生配对/联会/重组和分离,只有这些过程的正常进行,才能确保遗传物质在生物世代间的稳定传递和生物的遗传多样性,使物种得以繁衍.其中,重组,即来自父本和母本的遗传物质重新组合,是减数分裂的核心事件,通过重组在同源染色体间建立起物理连接,以确保它们正确分离.此外,重组使来自父母双方的遗传物质重新组合,形成遗传组成各不相同的配子,是子代遗传多样性产生的主要源泉.

图 3 .   人精母细胞的重组, 红色示联会复合体(同源染色体),绿色示重组位点,蓝色是着丝点

减数分裂重组(数目和位置)异常会导致配子不能产生或产生质量低下的配子(如非整倍体配子),最终引起不孕不育/自然流产或出生缺陷等.如,唐氏综合征主要是由于卵子形成过程中21号染色体重组数目减少或重组位置异常所导致的21号染色体不分离而引起的;克氏综合征(47,XXY)则主要来自精子形成过程中X/Y染色体间的重组减少导致的X/Y不分离.因此,只有阐明减数分裂重组的调控机制/探明导致减数分裂重组异常的致病原因,才能从根本上实现对人类相关不孕不育/自然流产和出生缺陷的诊断和预防.

图 4 .   唐氏综合征 患者染色体组成

史庆华教授联合北京大学第三医院乔杰院士/南京医科大学生殖医学重点实验室沙家豪教授/山东大学国家辅助生殖与优生工程技术中心(山东大学附属生殖医院)张亮然教授和浙江大学生殖遗传教育部重点实验室范衡宇教授等,组建了国内从事减数分裂重组调控研究的优势团队,将从减数分裂中程序性DSB产生的调控机制/DSB修复的调控/性染色体重组调控的特异机制以及导致人类重组异常的致病原因及机制四个方面,对减数分裂重组调控的分子机制进行探索.这一重大项目的实施,不但有望揭示减数分裂重组调控的新机制,提出国际公认的减数分裂重组调控的新理论/奠定我国在国际减数分裂研究领域的重要学术地位;同时,探明导致减数分裂重组异常而导致配子发生障碍的致病原因,还将为人类相关不孕不育/自然流产和出生缺陷的诊断/治疗和预防提供分子靶标和理论基础.

图 5 .   本项目课题组成与承担单位

国家自然基金重大项目面向科学前沿和国家经济/社会/科技发展及国家安全的重大需求中的重大科学问题,超前部署,开展多学科交叉研究和综合性研究,充分发挥支撑与引领作用,提升我国基础研究源头创新能力.此次我院承担基金委重大项目,是医院不断深化改革/走科教医融合发展道路取得的重要成果,标志着我院科研工作具备解决国家重大需求的能力,凸显出医院科技创新有着巨大的发展动力.

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