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文章題目：In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand break formation

期刊：Nature

發(fā)表時(shí)間：2025年2月20日

主要內容：中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng )新中心童明漢團隊與上海交通大學(xué)醫學(xué)院附屬新華醫院黃旲團隊合作，在Nature上在線(xiàn)發(fā)表了題為In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand break formation的研究論文。該研究基于體外表達純化的小鼠SPO11-TOP6BL復合體，成功實(shí)現了減數分裂DSB形成的體外重構，困擾領(lǐng)域近30年的難題迎刃而解。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08551-1

使用TransGen產(chǎn)品：

pEASY^?-Blunt E1 Expression Kit (CE111)

研究背景

減數分裂作為有性生殖的基礎，通過(guò)同源染色體的非姐妹染色單體間的同源重組，實(shí)現DNA鏈的交叉互換，不僅增加了遺傳多樣性，促進(jìn)了子代的適應性，還確保了染色體的正確分離，維持了物種染色體數目的穩定。這一過(guò)程始于程序性DNA雙鏈斷裂（DSB），隨后以同源染色體為模板進(jìn)行修復，形成交叉或非交叉。盡管參與重組的關(guān)鍵分子如Spo11已被發(fā)現，但其生化特征仍不完全清楚。近30年來(lái)，全球多個(gè)實(shí)驗室致力于體外重構減數分裂DSB形成，這一研究被視為減數分裂領(lǐng)域的“圣杯”。

文章概述

Spo11屬于拓撲異構酶VI（Top6）家族，由兩個(gè)催化亞基（Top6A）和兩個(gè)調控亞基（Top6B）組成異源四聚體，其活性依賴(lài)于兩者的協(xié)同作用。SPO11是Top6A的同源物，而TOP6BL作為T(mén)op6B的哺乳動(dòng)物同源物，直到2016年才被發(fā)現是減數分裂DSB形成所必需的。童明漢課題組通過(guò)體外蛋白表達純化系統成功獲得SPO11-TOP6BL復合體，并首次在體外重現其切割DNA雙鏈的活性。研究發(fā)現，該復合體在溶液中主要以異源二聚體形式存在，且切割DNA后SPO11共價(jià)結合于切割產(chǎn)物的5’末端，與體內表現一致。此外，SPO11-TOP6BL復合體的DNA切割活性依賴(lài)于Mg2+/Mn2+，但不依賴(lài)于A(yíng)TP，與拓撲異構酶VI不同。點(diǎn)突變SPO11的Mg2+結合殘基導致其切割活性顯著(zhù)降低，相應突變小鼠表現為減數分裂障礙，無(wú)DSB形成。該研究成功實(shí)現了體外重構減數分裂DSB形成，揭示了SPO11-TOP6BL復合體的演化特征，為解析減數分裂同源重組的起始提供了直接證據和分子平臺。

全式金生物產(chǎn)品支撐

優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金生物的E1平端克隆原核表達載體 (CE111) 助力本研究。產(chǎn)品自上市以來(lái)，深受客戶(hù)青睞，多次榮登知名期刊，助力科學(xué)研究。

pEASY^?-Blunt E1 Expression Kit (CE111)

本產(chǎn)品利用5分鐘快速平端克隆技術(shù)克隆PCR產(chǎn)物；利用T7lac啟動(dòng)子嚴謹調控、高效表達目的基因。對照插入片段750 bp，表達的蛋白分子量約27 kDa。     

產(chǎn)品特點(diǎn)

? 快速：僅需5分鐘。

? 簡(jiǎn)單：加入片段即可。

? 高效：陽(yáng)性率高。

? T7lac啟動(dòng)子嚴謹調控表達。

? N端6×His蛋白純化標簽，方便純化重組蛋白。

? 配有E1 Expression Plasmid作為表達的陰性對照。

? 提供氨芐青霉素篩選標記。

? 測序引物：T7 Promoter Primer，T7 Terminator Primer。

? Trans1-T1感受態(tài)細胞克隆效率高，生長(cháng)速度快，確?？寺?，節約篩選時(shí)間。

全式金生物的產(chǎn)品再度亮相Nature期刊，不僅是對全式金生物產(chǎn)品卓越品質(zhì)與雄厚實(shí)力的有力見(jiàn)證，更是生動(dòng)展現了全式金生物長(cháng)期秉持的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶(hù)”核心理念。一直以來(lái)，全式金生物憑借對品質(zhì)的執著(zhù)追求和對創(chuàng )新的不懈探索，其產(chǎn)品已成為眾多科研工作者信賴(lài)的得力助手。展望未來(lái)，我們將持續推出更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，期望攜手更多科研領(lǐng)域的杰出人才，共同攀登科學(xué)高峰，書(shū)寫(xiě)科研創(chuàng )新的輝煌篇章。

使用pEASY^?-Blunt E1 Expression Kit (CE111)產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：

? Tang X Z, Hu Z T, Ding J, et al. In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand-break formation[J]. Nature, 2025.(IF 50.5)

? Wang X, Wu H, Yu Z, et al. Plant viruses exploit insect salivary GAPDH to modulate plant defenses[J]. Nature Communications, 2024.(IF 14.7)

? Zhang L, Fu M, Li W, et al. Genetic variation in ZmKW1 contributes to kernel weight and size in dent corn and popcorn[J]. Plant Biotechnology Journal, 2024.(IF 10.1)

? Wan J, Liang Q, Zhang R, et al. Arboviruses and symbiotic viruses cooperatively hijack insect sperm-specific proteins for paternal transmission[J]. Nature Communications, 2023.(IF 14.7)

? Chen Q, Jia D, Ren J, et al. VDAC1 balances mitophagy and apoptosis in leafhopper upon arbovirus infection[J]. Autophagy, 2023.(IF 14.6)

? Wei Y, Liu Z, Lv T, et al. Ethylene enhances MdMAPK3-mediated phosphorylation of MdNAC72 to promote apple fruit softening[J]. The Plant Cell, 2023.(IF 10.1)