有丝分裂向减数分裂转变的遗传调控决定生殖系细胞存活

DNA损伤修复与细胞周期进程之间的协调对于确保细胞存活和器官稳态至关重要。这一点在配子发生过程中尤为关键，因为生殖系细胞首先增殖，随后从有丝分裂过渡到减数分裂。减数分裂细胞经常发生重组，而这一过程本身意味着会产生以DNA双链断裂（DSBs）形式存在的严重DNA损伤，这些损伤必须被修复以维持基因组完整性。在本文中，我们鉴定出果蝇bru1是雌性生殖系中有丝分裂向减数分裂转变所必需的关键因子。RNA结合蛋白Bru1是多个靶标（包括细胞周期蛋白）的翻译抑制因子，并且在有丝分裂向减数分裂转换的边界处表达急剧上调。我们表明，bru1的缺失通过改变细胞周期调控、增加DNA损伤和细胞应激并触发细胞凋亡，从而扰乱生殖系发育。bru1突变体表现出明显的有丝分裂活性加速迹象，导致生殖系中发生额外的细胞分裂，这与其Cyclin A和Cyclin B水平升高一致。重要的是，通过敲低string/cdc25以减缓bru1突变体中的细胞周期进程，可降低DNA损伤和细胞死亡。 从机制上看，bru1调控mei-W68的转录；mei-W68编码的是负责生殖系中DSB产生的拓扑异构酶。较高水平的Mei-W68会诱导过早且异位的DSB，这些DSB在突变体生殖系中持续时间更长，表明其修复存在缺陷，并可能最终导致p53介导的细胞凋亡。我们的研究将bru1界定为果蝇雌性配子发生早期阶段维持基因组完整性和生殖系存活的保护因子。bru1通过调控Mei-W68水平和DSB形成，并通过影响细胞周期进程来控制有丝分裂向减数分裂的转变。哺乳动物中存在bru1同源物，且其已被证实在配子发生中具有作用，这提示我们的发现具有更广泛的生物学意义。

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DNA 损伤修复与细胞周期进程之间的协调对于确保细胞存活和器官稳态至关重要。这一点在配子发生过程中尤为关键，在该过程中，生殖系细胞首先增殖，随后从有丝分裂过渡到减数分裂。减数分裂细胞经常发生重组，而这一过程持有人为作者/资助方，其已授权 bioRxiv 永久展示该预印本。

本作品依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 提供。

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发表于 2026 年 6 月 1 日。

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有丝分裂向减数分裂转变的遗传控制调节生殖系细胞存活

JUAN GARRIDO-MARAVER ， Carlos Estella ， Acaimo Gonzalez-Reyes

bioRxiv

2026.05.28.728457； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.28.728457

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有丝分裂向减数分裂转变的遗传控制调节生殖系细胞存活

JUAN GARRIDO-MARAVER ， Carlos Estella ， Acaimo Gonzalez-Reyes

bioRxiv

2026.05.28.728457； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.28.728457

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.728457v1?rss=1

🏷️ 减数分裂转换 生殖系发育 DNA双链断裂修复 细胞周期调控 果蝇 细胞凋亡