曾被视作“垃圾”的DNA序列驱动人类染色体融合新发现

研究人员精准定位罗伯逊易位染色体的DNA断裂点，重塑人类遗传学认知。

圣路易斯斯托瓦斯医学研究所科学家首次精确定位人类染色体发生断裂并融合形成罗伯逊易位染色体的具体位置。这项发现不仅解释了困扰遗传学界数十年的谜题，更揭示重复DNA在基因组塑造中的惊人作用。

该研究由盖顿实验室博士后研究员莱昂纳多·戈梅斯·德利马博士主导。研究结果阐明了染色体融合的形成机制、稳定性原因，以及曾被称为“垃圾”的重复DNA如何在基因组进化中发挥关键作用。

“这是科学界首次精准揭示DNA断裂点的发生位置，”斯托瓦斯研究所研究员兼研究生院院长詹妮弗·盖顿博士表示，“这项发现为我们打开了理解染色体进化的新视野。”

罗伯逊易位染色体约每800人中有一人携带。携带者通常健康无恙，但这种融合可能增加不孕、流产或生育唐氏综合征子女的风险。研究人员指出，通过精确定位融合发生位点，未来能为携带者提供更清晰的指导。“或许某天我们能为此类人群提供更精准的遗传咨询和生育选择，”盖顿补充道。

揭示隐藏的断裂点

研究团队运用长读长测序技术，成功解析了传统测序工具无法处理的重复DNA区域。通过对比三例罗伯逊易位染色体与正常染色体，他们在名为SST1的重复DNA序列中发现了一致的断裂位点。“这在人类或其他物种研究中均属首次发现，”盖顿强调。

学界专家评价这项研究具有里程碑意义。宾夕法尼亚大学基因组科学家格伦尼斯·洛格斯登博士（未参与研究）指出：“盖顿团队作为首个精确定位罗伯逊易位染色体结合点的研究组，其发现如同点燃火炬，将照亮这类染色体功能的更广阔研究前景。”

融合染色体的稳定性之谜

当两个近端着丝粒染色体的长臂融合、短臂丢失时，就会形成仅含45条（而非正常46条）染色体的罗伯逊易位染色体。“这种结构有时会影响生殖健康，”盖顿解释道。研究发现，14号染色体上SST1的特定取向允许13或21号染色体接入，形成的融合染色体几乎保留全部遗传物质。虽然这些染色体携带两个着丝粒，但仅有一个具有活性，从而确保了细胞分裂时的稳定性。

该项研究由斯托瓦斯研究所与美国国家人类基因组研究所、田纳西大学健康科学中心合作完成。正如盖顿所言：“显然这里还有更多故事等待发掘，这正是我们下一步的研究方向。”

相关成果已发表于《自然》期刊。

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