E3 убиквитинлигаза играет ключевую роль в мейозе риса

Сборка синаптонемного комплекса (СК) между спаренными гомологичными хромосомами играет жизненно важную роль в обеспечении правильной гомологичной рекомбинации во время мейоза. Однако механизмы генетической регуляции сборки СК остаются неясными.

В исследовании, опубликованном в Cell Reports, группа под руководством профессора Чэн Чжукуаня из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук с помощью стратегии позиционного клонирования идентифицировала новый ген DESYNAPSIS1 (DSNP1), кодирующий RING finger E3 убиквитинлигазу, которая участвует в синапсисе и гомологичной рекомбинации.

У мутанта dsnp1 на профазе I независимо от гомологичных хромосом формировались аномальные СК-подобные поликомплексы со скелетом из белка ZEP1, напоминающие таковые у мейоцитов дикого типа на поздней лептотене. Обработка мейоцитов дикого типа ингибитором протеасомы MG132 вызывала агрегацию белков ZEP1, аналогичную наблюдаемой у dsnp1. Это говорит о значительной роли опосредованного DSNP1 пути протеасомы в деградации аномальных СК-подобных поликомплексов.

Более того, факторы рекомбинации, включая HEI10, MER3 и ZIP4, оказались "заперты" в поликомплексах ZEP1. Это привело к уменьшению количества фокусов этих факторов на мейотических хромосомах и резкому снижению числа кроссоверов (CO) у мутанта dsnp1.

Интересно, что введение мутации в ген ZEP1 в генетический фон dsnp1 в значительной степени восстановило локализацию ZMM-белков на мейотических хромосомах и формирование CO.

Эти данные указывают на то, что стабилизация канонической трёхкомпонентной структуры СК вдоль спаренных гомологичных хромосом и последующее образование CO регулируются компонентом убиквитин-протеасомного пути — DSNP1. Это исследование даёт новое понимание механизмов точного обеспечения мейотического процесса.