加州大学戴维斯分校微生物学与分子遗传学系的尼尔·亨特教授被选为英国皇家学会会士。亨特同时也是霍华德·休斯医学研究所的研究员，他研究的是在卵子和精子形成过程中DNA是如何复制和重组的——这一过程对遗传、发育和进化至关重要。
尼尔·亨特，加州大学戴维斯分校微生物学与分子遗传学系教授及霍华德·休斯医学研究所研究员，已被选为伦敦皇家学会会士。
这一殊荣于5月20日宣布，全球仅有70位科学家获此荣誉。
“我感到非常激动和惊讶，”亨特说。“这个认可对我来说意义重大，因为这是由世界上一些最优秀的科学家选举产生的。”
“我特别感谢多年来在我的实验室工作过的那些出色的人们，”他补充道。“我们所取得的一切成就都依赖于拥有才华横溢且充满动力的学生和合作者。”
亨特因其对同源重组的研究而被选中——这是一种染色体修复过程，是性繁殖、进化和自然选择的核心。理解这一过程在分子水平上的运作方式以及它如何受到个人健康、年龄和环境的影响，可能会导致改善生育障碍的治疗方法，并提高植物和动物育种及基因工程的技术。
重新洗牌遗传基因
同源重组对于遗传至关重要。当你遇到一个有多个孩子的家庭时，你会发现每个孩子都是父母的独特混合体。这种特征的混合是因为在繁殖过程中遗传基因被重新洗牌。
这确保了每一代都会包括与父母不同的基因组合的个体。这种遗传多样性有助于在不断变化的环境中最大化生存和适应能力。
染色体重组发生在减数分裂过程中，这是在睾丸和卵巢中产生精子和卵子的一种特殊细胞分裂。
我们的每个细胞中有46条染色体——23对匹配的“同源”染色体——每一对中的一条来自父亲，另一条来自母亲。为了向后代贡献等量的遗传物质，每位父母只会通过卵子和精子传递23条染色体。这23条染色体中的每一条都是从祖父母那里传来的那对染色体的混合物。
DNA的重新洗牌发生在减数分裂的一个特殊阶段。染色体精确地排列成23对，并进行同源重组——即它们沿着长度交换DNA片段。
分配染色体
同源重组过程不仅重新洗牌基因，还执行另一个关键功能：在匹配的染色体之间创建连接——称为交叉——这对于将单套23条染色体正确分配给每个精子或卵子细胞至关重要。在女性中，这一过程尤其关键，因为在胎儿发育期间卵细胞开始重组，但在出生前后暂停。这些染色体之间的连接必须存活数十年，直到特定的卵子被排卵并最终分配染色体。
虽然重组对于繁殖至关重要，“它是一把双刃剑，也可能很危险，”亨特说。为了启动同源重组过程，进行减数分裂的细胞会在其DNA分子上制造数百个断裂点——他称之为“自我造成的DNA损伤”——类似于辐射暴露时发生的DNA断裂。
然后细胞通过同源重组修复这些DNA断裂，通过将一条染色体的一部分拼接到其匹配的伙伴上来修复断裂的末端。
“如果重组过程出错，就会发生不好的事情，”亨特说。它可能导致精子和卵子死亡，或产生染色体异常或突变基因的细胞，从而导致不孕、流产或先天性疾病。
重组的内部机制
多年来，科学家们缺乏实验工具来观察这一复杂过程的工作原理。但亨特帮助填补了这一空白。
他开发了可视化同源重组过程的方法，并解密了精确的分子事件编排，这些事件会打破DNA，然后将其拼接回一起，以确保每个精子或卵子细胞获得一套完整的染色体。他还展示了某些化学物质（如广泛使用的除草剂阿特拉津）如何破坏这一过程的某些方面，可能加剧与年龄相关的生育能力下降的影响。随着女性年龄的增长，她们的卵细胞更容易出现染色体错误，增加患唐氏综合症等先天性疾病的风险，这种情况下婴儿出生时会多出一条21号染色体。
正是由于这一系列工作，亨特被选为皇家学会会士。
新当选成员的成就“代表了科学研究的最高水平，从基础发现到对健康、技术和政策的实际影响，”皇家学会主席阿德里安·史密斯爵士说。皇家学会成立于1660年的伦敦，是世界上最古老的持续运营的科学学会，艾萨克·牛顿、阿尔伯特·爱因斯坦和斯蒂芬·霍金都是其前成员。
亨特对此深感谦卑。“让世界顶级科学家说我可以加入这个俱乐部——这真是极大的荣誉，”他说。
亨特的研究得到了美国国立卫生研究院和霍华德·休斯医学研究所的资助。他的工作还获得了美国癌症协会、癌症研究关怀基金会和达蒙·鲁尼恩癌症基金会的支持。
亨特关于同源重组的研究使用了大学的蛋白质组学核心设施、MCB光显微镜成像设施、基因组中心、小鼠生物学计划和综合癌症中心的先进科学设施。
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