揭示植物特定器官中染色体消失的过程

虽然我们经常认为生物体的体细胞含有相同的DNA，因此染色体数目也相同，但令人惊讶的是，事实并非如此。在人类中，染色体数量的这种差异，即所谓的基因镶嵌，通常是无意中发生的，并以疾病的形式表现出来。另一方面，已知一些动植物可以系统地保证某些器官的DNA含量不同。尽管“程序性脱氧核糖核酸消除”现象自1887年以来就已经为人所知，但在植物中实现这一过程的过程仍然难以捉摸。盖茨莱本的莱布尼茨植物遗传和作物研究所(IPK)的研究人员现在终于能够解释潜在的机制。

在他们的研究中，研究人员专注于消除粗山羊草的器官特异性B染色体。b染色体是“自私”的染色体，不会给生物体带来明显的好处。普通小麦的祖先节节麦可以携带多达八条额外的染色体。但是，虽然在草的叶、茎、花中可以发现B染色体，但它们的根是没有B染色体的区域。

通过对Ae的详细调查和比较。在有或没有B染色体的斯佩尔特样菌株中，研究人员对B染色体的起源获得了新的见解。此外，他们的观察证实，消除自私染色体是一个根特异性过程，受到严格控制。从消除胚胎组织分化的开始开始，可以根除多达100%的靶B染色体。正如安德烈亚斯侯本教授告诉我们的：“B染色体的消除是由于有丝分裂染色体的不分离。这意味着B染色体的细胞运输受损，因此B染色体与标准染色体分离。然后，在消除的最后一步，B染色体的DNA被降解。”

凭借其卓越的效率，染色体的程序化消除可能会成为基因工具箱中非常有用的补充。当人工诱导时，它可以消除用于医学或植物育种目的的染色体或基因组。与此同时，植物继续以脚踏实地的方式从这一过程中受益——研究表明，去除多余的染色体可以保护根细胞免受位于B染色体上的潜在有害基因的影响。