一些染色体，特别是B染色体，具有提高自身遗传率的能力，以获取自身利益。这些额外的染色体在许多植物、动物和真菌物种中存在。它们利用各种策略来避免随着时间的推移被移除，因为大多数生物体倾向于消除不必要的遗传物质。然而，使B染色体能够避免被消除的特定遗传机制仍然不太清楚。来自IPK莱布尼茨研究所的一个研究团队确定了可能参与指导这一过程的黑麦B染色体上的基因。这一突破今天在《自然通讯》期刊上发表。
与标准的A染色体不同，超数目B染色体对生物体正常生长和发展并非必需。截至2024年，B染色体已在近3000种各类真核生物中被确认。虽然在低数量时大多数B染色体并未显示出明显的负面影响，但数量增多可能导致异常的物理特征和生育率下降。为了防止自身被移除，许多B染色体操控细胞分裂以有利于自身，促进它们数量的增加。这种行为被称为染色体驱动。这些“自私”的B染色体主要在其生存受到威胁时变得活跃，而非出于宿主植物的利益。
在不同物种和环境中，关于B染色体系统中染色体驱动机制的研究已经开展，采用从传统遗传学到细胞遗传学的方法。尽管它们有潜力提供关于染色体驱动机制的重要见解，但B染色体研究的进展一直缓慢，尤其是在利用近期DNA测序进展带来的数据激增方面。B染色体的结构复杂、重复且常常数量众多，这使得在伪分子水平上组装它们的努力变得复杂，尤其是在长读长测序的进展之前。因此，我们对控制染色体驱动的基因的理解仍然相当有限，到目前为止，只有少数特定的基因候选者被确认。
为了发现控制黑麦B染色体驱动的因素，来自IPK莱布尼茨研究所的国际研究团队首先聚焦于缩小驱动控制区域的大小。然后，他们采用长DNA测序创建了一个综合的黑麦B染色体组装，形成一个约430 Mb长的伪分子，随后进行了全面的转录组分析。“使用新组装的B染色体伪分子，我们发现五个候选基因，其在调节染色体驱动方面的作用通过后续研究得到确认，” 研究的首席作者Jianyong Chen解释说。“其中，DCR28基因被认为在调节这个过程上至关重要，尤其引人注目，” IPK的“染色体结构与功能”研究组负责人Andreas Houben教授强调。此外，发现B染色体起源于七个黑麦标准A染色体的片段。
这些发现也可能对理解与不均匀染色体分布相关的遗传疾病具有重要价值。
