Sci Adv丨洪烨团队揭示减数分裂交叉形成的分子机制

减数分裂是维持后代染色体数目稳定的关键过程，其核心在于同源染色体的精确分离。交叉互换（Crossover, CO）不仅促进遗传多样性，也是确保染色体精准分离的机制，涉及“指定”与“解离”两个关键步骤。然而，这两个步骤之间的分子衔接机制此前尚不明确。山东大学生命科学学院洪烨团队在Science Advances发表的研究中，以秀丽隐杆线虫为模型，首次揭示交叉指定因子COSA-1与解离酶支架蛋白SLX-4之间的直接互作，证实解离酶通过该互作被精准招募至交叉位点，从而将“指定”与“解离”紧密偶联。研究通过邻近标记技术、AlphaFold结构预测和生化实验验证了这一互作关系，并构建互作缺陷突变体，证实其导致重组中间体修复异常和染色体分离错误等减数分裂缺陷。进一步的GFP纳米抗体人工锚定实验证明，COSA-1-SLX-4互作的核心功能是精准招募解离酶。此外，研究发现这一偶联机制在哺乳动物中保守，人类和小鼠COSA-1同源蛋白CNTD1同样与MLH3存在相互作用。该研究提出了“交叉指定因子直接招募解离酶复合物促使交叉形成”的新模型，深化了对减数分裂交叉形成机制的理解，并为人类生殖障碍及非整倍体疾病研究提供理论依据。