一种在多种生物体中进行减数分裂DNA断裂分析的超高效便捷方法

导读 中国的合作研究小组开发了一种新技术,称为DNA末端加尾和测序(DEtail-seq),用于减数分裂DNA双链断裂(DSB)分析。在真核生物中,减数分裂是

中国的合作研究小组开发了一种新技术,称为DNA末端加尾和测序(DEtail-seq),用于减数分裂DNA双链断裂(DSB)分析。

在真核生物中,减数分裂是有性繁殖所需的基本过程。在减数分裂过程中,减数分裂重组由Spo11诱导的程序化DSB启动,并导致同源染色体之间的遗传物质交换,这有利于遗传多样性。因此,减数分裂DSB的精确定位对于理解减数分裂同源重组的机制至关重要。Spo11诱导的减数分裂DSB可分为三个部分:上游DNA末端、下游DNA末端和Spo11结合寡核苷酸。

上游和下游DNA末端均提供3'悬垂结构,其中包含游离的3'ssDNA末端。先前报道的减数分裂DSB检测方法存在一些缺点,例如灵敏度低、操作繁琐和分辨率低。为了解决这些问题,作者开发了DEtail-seq技术:使用高效的单链DNA连接系统Adaptase,将DNA断裂的3'端直接连接到第一个接头上,然后构建最终的文库通过一系列的步骤。

测序和数据分析后,绘制了DNA断裂3'端的位置。限制性内切酶切割位点的检测表明,DEtail-seq技术具有非常高的分辨率,达到或接近单核苷酸分辨率。

基于DEtail-seq技术,研究人员分析了出芽酵母、小鼠和人类生殖细胞中的减数分裂DSB,并确定了减数分裂DSB的新特征。对小鼠数据的分析表明,细线期/合子期的减数分裂DSB信号在细线期从头H3K4me3峰周围富集。

对人类数据的分析表明,减数分裂DSB信号在CTCF+增强子区域富集。作者认为,DEtail-seq技术为研究各种物种的减数分裂提供了强大的工具。