由于在减数分裂期间形成卵子和精子或配子，携带来自每个亲本的遗传物质的染色体必​​须找到它们的伴侣，配对并交换其DNA的部分。这种重组是遗传变异和进化背后的重要驱动力，但最重要的是，它确保染色体在随后形成这些配子的分裂过程中正常运动。当重组不顺利时，它可能在人类中引起许多问题，包括流产和先天缺陷。

有史以来第一次，Stowers研究所的研究人员已经确定了在单轮减数分裂后果蝇Drosophila melanogaster的整个基因组中发生重组的位置。他们的结果表明，不同的机制定位了两种主要的重组事件，即交叉和非交叉。

这些发现在遗传学杂志上发表在线报道，为染色体的理解和遗传机制提供了重要的见解。“令人惊讶的是，在苍蝇发现基因重组 100多年后，我们才刚刚开始了解这些事件是如何分布的，”Stowers研究员R. Scott Hawley博士说。研究所和该研究的高级作者。

这种基因重组发生在称为减数分裂的特殊形式的细胞分裂过程中。在减数分裂期间，细胞复制其所有染色体，将它们配对，并在配对或同源染色体的臂之间混洗遗传物质的部分。这种改组可以通过两种方式之一发生。在交叉事件中，大量的DNA被交换，就像两个人交换扑克牌一样。在非交叉事件中，较小的DNA片段从一只手臂复制并粘贴到另一只手臂上，就像一位玩家的手中的心之王突然出现在另一位玩家的黑桃王之上。

一旦甲板被充分洗牌，细胞就会分裂，然后再次分裂以产生四个细胞，每个细胞仅携带一个生物体基因组的拷贝。重组确保每个配子最终得到每个染色体的唯一拷贝，但是当该过程出错时，它可能导致染色体异常。例如，21号染色体上不正确放置的交叉或完全缺乏交叉是人类21三体综合症或唐氏综合症的主要原因。

除了一个例外，所有先前在果蝇中重组的遗传研究都集中在单个染色体臂或汇集在一起​​的苍蝇组。在这项研究中，Stowers的研究人员想要确定两种交叉和非交叉如何分布在果蝇的所有五个主要染色体臂上。交叉相对容易识别，因为它们涉及整个染色体臂或部分臂，包含数千个碱基对，即构成DNA的A，C，T和G。但非交叉更难以发现，因为它们只涉及几百个字母。

因此，堪萨斯大学医学中心的医学博士学生Danny Miller正在Hawley实验室进行博士研究，他不得不依靠全基因组测序和新的计算机算法来确定两种事件的位置。该研究的第一作者米勒说，该项目使他有机会深入研究人类健康和疾病的基因原理。“我毕业时想继续做医学科学家的研究，”米勒说，他计划从事儿科肿瘤学或儿科医学遗传学的专业。“我希望对遗传学有一个很好的基础理解。有些人可能会忽略这些基本问题，而不是查看数据并试图回答它们。”这种基因重组发生在称为减数分裂的特殊形式的细胞分裂过程中。在减数分裂期间，细胞复制其所有染色体，将它们配对，并在配对或同源染色体的臂之间混洗遗传物质的部分。这种改组可以通过两种方式之一发生。在交叉事件中，大量的DNA被交换，就像两个人交换扑克牌一样。在非交叉事件中，较小的DNA片段从一只手臂复制并粘贴到另一只手臂上，就像一位玩家的手中的心之王突然出现在另一位玩家的黑桃王之上。

一旦甲板被充分洗牌，细胞就会分裂，然后再次分裂以产生四个细胞，每个细胞仅携带一个生物体基因组的拷贝。重组确保每个配子最终得到每个染色体的唯一拷贝，但是当该过程出错时，它可能导致染色体异常。例如，21号染色体上不正确放置的交叉或完全缺乏交叉是人类21三体综合症或唐氏综合症的主要原因。

除了一个例外，所有先前在果蝇中重组的遗传研究都集中在单个染色体臂或汇集在一起​​的苍蝇组。在这项研究中，Stowers的研究人员想要确定两种交叉和非交叉如何分布在果蝇的所有五个主要染色体臂上。交叉相对容易识别，因为它们涉及整个染色体臂或部分臂，包含数千个碱基对，即构成DNA的A，C，T和G。但非交叉更难以发现，因为它们只涉及几百个字母。

因此，堪萨斯大学医学中心的医学博士学生Danny Miller正在Hawley实验室进行博士研究，他不得不依靠全基因组测序和新的计算机算法来确定两种事件的位置。该研究的第一作者米勒说，该项目使他有机会深入研究人类健康和疾病的基因原理。“我毕业时想继续做医学科学家的研究，”米勒说，他计划从事儿科肿瘤学或儿科医学遗传学的专业。“我希望对遗传学有一个很好的基础理解。有些人可能会忽略这些基本问题，而不是查看数据并试图回答它们。”

仅在这项研究中，米勒就产生了大量数据。首先，他交配了两种遗传上不同的果蝇品种，据称它们的遗传密码大约有500,000个不同的点。然后米勒对所得到的196个后代的整个基因组进行了测序，并编写了一个定制的计算机程序，可以扫描每个果蝇基因组的1.6亿个碱基，以获得重组的证据。

该方法共识别出541个交叉和291个非交叉。与通常分布在染色体臂的远端三分之二上的交叉不同，非交叉在五个主要染色体臂中均匀分布。在交叉很少发生的地方形成非交叉，例如靠近将染色体的臂连接在一起的多重着丝点。它们紧密地组合在一起，与交叉时相反，当它们试图在其他交叉点附近形成时会对干扰现象作出反应。

研究人员发现，交叉的数量变化很大，不仅取决于它们沿着染色体臂的位置，还有染色体到染色体的位置。例如，他们在2号染色体的一条臂上发现了5个双重交叉 - 比预期的少。

“这一发现证实了在现场流传的某种传说 - 每个染色体臂表现得有点不同的想法 - 但是没有人真正知道，因为没有人看过同样的每一个手臂实验，“霍利说。“我们发现每条染色体都有自己的规则，可以确保它的交叉点正好在它想要的地方。”

除了交叉和非交叉，研究人员还注意到由转座子的存在引起的重复和缺失的证据，转座子是一类特殊的遗传元件，可以从基因组的一个区域跳到另一个区域。这些转座因子对于减数分裂机械来说是一个严重的问题，因为它们可能会扭曲同源染色体的配对，引发影响生物体活力的遗传物质的重复或缺失。该研究确定了1-2%基因组中的转座因子，与之前的报道一致。