Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о В-хромосомах. Для B-ДНК см. B-ДНК .
Распространение метафазы сибирской косули с В-хромосомами

В дополнении к обычному кариотипу , дикие популяции многих животных, растений и грибы видов содержат B - хромосому (также известную как статист, аксессуар , (условно) необязательную, или клональные конкретные хромосомы ). По определению, эти хромосомы несущественны для жизни вида и отсутствуют у некоторых (обычно у большинства) особей. Таким образом, популяция будет состоять из людей с 0, 1, 2, 3 (и т.д.) B-хромосомами. [1] В-хромосомы отличаются от маркерных хромосом или дополнительных копий нормальных хромосом, как они встречаются в трисомиях .

Происхождение [ править ]

Эволюционное происхождение лишних хромосом неясно, но, по-видимому, они должны были происходить из гетерохроматических сегментов нормальных хромосом в далеком прошлом. В общем, «мы можем рассматривать сверхштатных людей как особую категорию генетического полиморфизма, которая из-за множества типов механизмов накопления не подчиняется обычным менделевским законам наследования». ( Белый 1973, с. 173)

Секвенирование следующего поколения показало, что B-хромосомы ржи представляют собой слияния A-хромосом ржи. [2] Аналогичным образом, В-хромосомы цихлид Haplochromis latifasciatus , как было показано, возникают в результате перестройки нормальных А-хромосом. [3]

Функция [ править ]

Большинство B-хромосом в основном или полностью гетерохроматичны (то есть в основном некодирующие ), но некоторые содержат большие эухроматические сегменты [4] (например, такие как B-хромосомы кукурузы). В некоторых случаях В-хромосомы действуют как эгоистичные генетические элементы . В других случаях В-хромосомы обеспечивают некоторое положительное адаптивное преимущество. Например, британский кузнечик Myrmeleotettix maculatus имеет два структурных типа B-хромосом: метацентрические и субметацентрические. Сверхштатные особи, имеющие спутниковую ДНК , встречаются в теплых и сухих средах, а во влажных и прохладных местах их мало или вообще отсутствуют.

Имеются данные о пагубном воздействии дополнительных людей на фертильность пыльцы, а также известны благоприятные эффекты или ассоциации с конкретными местами обитания у ряда видов.

В некоторых случаях В-хромосомы могут играть положительную роль в нормальных А-хромосомах. У пшеницы, аллополиплоида , В-хромосомы подавляют гомологичное спаривание, что снижает множественное спаривание между гомологичными хромосомами. [5] Бивалентное спаривание обеспечивается геном на хромосоме 5 Ph-локуса B-генома. B-хромосомы также имеют следующие эффекты на A-хромосомы:

  • увеличивает асимметрию распределения хиазмы
  • увеличивает частоты кроссинговера и рекомбинации: увеличивает вариацию
  • вызывают увеличение непарных хромосом: бесплодие

B-хромосомы имеют тенденцию накапливаться в продуктах мейотических клеток, что приводит к увеличению числа B в течение поколений, тем самым действуя как эгоистичные генетические элементы . Однако этот эффект уравновешивается селекцией на бесплодие.

В грибах [ править ]

Полиморфизм хромосом очень распространен среди грибов . Различные изоляты одного и того же вида часто имеют разное количество хромосом, причем некоторые из этих дополнительных хромосом не нужны для нормального роста в культуре. Дополнительные хромосомы известны как условно необязательные или лишние, потому что они необязательны в определенных ситуациях, но могут давать селективное преимущество в различных условиях. [6]

Дополнительные хромосомы не несут гены, необходимые для роста основных грибов, но могут иметь некоторое функциональное значение. Например, было обнаружено, что дополнительная хромосома патогена гороха Haematonectria haematococca несет гены, которые важны для способности гриба вызывать болезни. Было обнаружено, что эта избыточная ДНК кодирует группу ферментов, которые метаболизируют токсины, известные как фитоалексины , которые секретируются иммунной системой растения. Возможно, что эти лишние элементы возникли в результате горизонтального переноса генов, потому что анализ последовательностей часто показывает, что они имеют иную эволюционную историю, чем основная хромосомная ДНК. [6]

Заражающий пшеницу грибковый патоген Zymoseptoria tritici содержит 8 необязательных B-хромосом - наибольшее количество необязательных хромосом, наблюдаемое у грибов. [7]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Белый MJD (1973). Хромосомы (6-е изд.). Лондон: Чепмен и Холл. стр. 171 и след. ISBN 0-412-11930-7.
  2. ^ Мартис; и другие. (2012). «Эгоистичная сверхкомплектная хромосома обнаруживает свое происхождение как мозаику генома хозяина и последовательностей органелл» . Proc Natl Acad Sci USA . 109 (33): 13343–13346. DOI : 10.1073 / pnas.1204237109 . PMC 3421217 . PMID 22847450 .  
  3. ^ Валенте; и другие. (2014). «Происхождение и эволюция В-хромосом у рыб цихлид Astatotilapia latifasciata на основе комплексного геномного анализа» . Mol Biol Evol . 31 (8): 2061–2072. DOI : 10.1093 / molbev / msu148 . PMID 24770715 . 
  4. ^ Трифонов, Владимир А; Дементьева, Полина В; Ларкин, Денис М; О'Брайен, Патрисия СМ; Перельман Полина Л; Ян, Фэнтан; Фергюсон-Смит, Малкольм А; Графодацкий Александр С. 6 августа 2013 г. Транскрипция гена, кодирующего белок, на В-хромосомах сибирской косули ( Capreolus pygargus ) .
  5. ^ Dvorak, J; Сделка, КР; Луо, MC (сентябрь 2006 г.). «Открытие и картирование супрессоров Ph1 пшеницы» . Генетика . 174 (1): 17–27. DOI : 10.1534 / genetics.106.058115 . PMC 1569802 . PMID 16702426 .  
  6. ^ a b Covert SF (май 1998 г.). «Сверхкомплектные хромосомы мицелиальных грибов» . Curr. Genet . 33 (5): 311–9. DOI : 10.1007 / s002940050342 . PMID 9618581 . Архивировано из оригинала на 2001-07-27. 
  7. ^ Гудвин С. Б., М'Барек СО, Дхиллон В, Виттенбергский АГ, Кран CF, Hane Ю.К., Фостер AJ, Ван - дер - Ли Т.А., Гримвуд J, Aerts A, Antoniw J, Bailey A, B, Bluhm Bowler J, J Бристоу, ван дер Бургт А, Канто-Канче Б., Черчилль А.С., Конде-Феррас Л., Коулс Х.Д., Коутиньо П.М., Чукай М., Дехал П., Де Вит П., Донцелли Б., ван де Гест ХК, ван Хэм Р.С., Хаммонд-Косак К.Э. , Henrissat B, Kilian A, Kobayashi AK, Koopmann E, Kourmpetis Y, Kuzniar A, Lindquist E, Lombard V, Maliepaard C, Martins N, Mehrabi R, Nap JP, Ponomarenko A, Rudd JJ, Salamov A, Schmutz J, Schouten Х.Дж., Шапиро Х., Стергиопулос И., Торриани С.Ф., Ту Х., де Фрис Р.П., Ваалвейк С., Уэр С.Б., Вибенга А., Цвиерс Л.Х., Оливер Р.П., Григорьев И.В., Кема Г.Х. (2011).«Законченный геном грибкового патогена пшеницы Mycosphaerella graminicola раскрывает диспенсомную структуру, хромосомную пластичность и скрытый патогенез» . PLoS Genet . 7 (6): e1002070. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1002070 . PMC  3111534 . PMID  21695235 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Берт, А. и Р.Л. Триверс (2005). Гены в конфликте: биология эгоистичных генетических элементов . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. ISBN 0-674-01713-7.
  • Камачо Дж. П., Шарбель Т.Ф., Бёкебум Л.В. (февраль 2000 г.). «Эволюция В-хромосомы» . Филос. Пер. R. Soc. Лондон. B Biol. Sci . 355 (1394): 163–78. DOI : 10.1098 / rstb.2000.0556 . PMC  1692730 . PMID  10724453 .
  • Камачо, JPM (2004). «B-хромосомы в геноме эукариотов» . Цитогенетические и геномные исследования . 106 (2–4): I – III. DOI : 10.1159 / 000080117 . PMC  5586817 . (Специальный выпуск)
  • Камачо, JPM (2005). «В-хромосомы». В TR Григорий (ред.). Эволюция генома . Сан-Диего: Эльзевьер. С.  223 –86.
  • Perfectti F, Corral JM, Mesa JA, Cabrero J, Bakkali M, López-León MD, Camacho JPM (2004). «Быстрое подавление влечения к паразитической В-хромосоме». Цитогенетические и геномные исследования . 106 (2–4): 338–43. DOI : 10.1159 / 000079309 . PMID  15292613 .
  • Баккали М., Камачо Дж. П. (2004). «Полиморфизм B-хромосомы кузнечика Eyprepocnemis plorans в Северной Африке. IV. Передача редких вариантов B-хромосомы» . Cytogenet. Genome Res . 106 (2–4): 332–7. DOI : 10.1159 / 000079308 . PMID  15292612 . Архивировано из оригинала на 2011-06-15.
  • Баккали М., Камачо Дж. П. (май 2004 г.). «Полиморфизм В-хромосомы кузнечика Eyprepocnemis plorans в Северной Африке: III. Частота мутаций В-хромосом» . Наследственность . 92 (5): 428–33. DOI : 10.1038 / sj.hdy.6800437 . PMID  14997182 .

Внешние ссылки [ править ]

  • B Хромосомы
  • В-хромосомы у лесных мышей, род Apodemus