Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Кроссовер-интерференция - это термин, используемый для обозначения неслучайного размещения кроссоверов относительно друг друга во время мейоза . Этот термин приписывается Герману Джозефу Мюллеру , который заметил, что один кроссовер «мешает совпадающему возникновению другого кроссинговера в той же паре хромосом, и я соответственно назвал это явление« интерференцией »». [1]

Современная модель мейотической рекомбинации, инициированной двухцепочечным разрывом или разрывом, с последующим спариванием с гомологичной хромосомой и инвазией цепи для инициирования процесса рекомбинационной репарации. Ремонт разрыва может привести к кроссоверу (CO) или непересечению (NCO) фланкирующих областей. Предполагается, что рекомбинация CO происходит по модели двойного холлидейского соединения (DHJ), показанной справа выше. Считается, что рекомбинанты NCO возникают в основном с помощью модели зависимого от синтеза цепи отжига (SDSA), показанной слева выше. Большинство событий рекомбинации относятся к типу SDSA.

Мейотические кроссоверы (CO), по-видимому, регулируются, чтобы гарантировать, что CO на одной и той же хромосоме распределены далеко друг от друга (перекрестная интерференция). У нематодного червя Caenorhabditis elegans количество мейотических двунитевых разрывов (DSB) превышает количество CO. Таким образом, не все DSB восстанавливаются с помощью процесса (ов) рекомбинации, приводящего к CO. Белок RTEL-1 необходим для предотвращения избыточного мейотического CO. У мутантов rtel-1 мейотическая рекомбинация CO значительно повышена, и перекрестная интерференция, по-видимому, отсутствует. [2] RTEL1, вероятно, действует, способствуя зависимому от синтеза отжигу цепи, что приводит к получению рекомбинантов без кроссинговера (NCO) вместо CO (см. Диаграмму). [2] Обычно около половины всех DSB конвертируются в NCO. RTEL-1, по-видимому, усиливает интерференцию мейотического кроссовера, направляя репарацию некоторых DSB на NCOs, а не на CO. [2]

У людей скорость рекомбинации увеличивается с возрастом матери. [3] Кроме того, размещение событий женской рекомбинации, по-видимому, становится все более дерегулируемым с возрастом матери, при этом большая часть событий происходит в более близкой близости друг к другу, чем можно было бы ожидать в простых моделях перекрестной интерференции. [4]

Высокие негативные помехи [ править ]

Бактериофаг Т4 [ править ]

Высокая отрицательная интерференция (HNI), в отличие от положительной интерференции, относится к ассоциации событий рекомбинации, обычно измеряемых на коротких геномных расстояниях, обычно внутри гена . На таких коротких расстояниях наблюдается положительная корреляция (отрицательная интерференция) рекомбинационных событий. Как было исследовано на бактериофаге Т4, эта корреляция тем больше, чем короче интервал между сайтами, используемыми для обнаружения. [5] HNI возникает из-за множественных обменов в короткой области генома во время индивидуального спаривания. [6] То, что считается «единичным обменом» в генетическом скрещивании с участием только отдаленных маркеров, на самом деле может быть сложным событием, которое распространяется на конечную область генома. [7] Переключение между цепями матричной ДНК во время синтеза ДНК (см. Рисунок, путь SDSA ), называемое рекомбинацией с выбором копии, было предложено для объяснения положительной корреляции событий рекомбинации внутри гена. [8] HNI, по-видимому, требует довольно точной комплементарности оснований в тех областях родительских геномов, где происходят связанные события рекомбинации. [9]

ВИЧ [ править ]

Каждая частица вируса иммунодефицита человека ( ВИЧ ) содержит два генома одноцепочечной положительной смысловой РНК . После заражения клетки-хозяина ДНК- копия генома формируется путем обратной транскрипции геномов РНК. Обратная транскрипция сопровождается переключением матрицы между двумя копиями генома РНК (рекомбинация с выбором копии). [10] В каждом цикле репликации происходит от 5 до 14 событий рекомбинации на геном. [11] Эта рекомбинация демонстрирует HNI. [12] HNI, по-видимому, вызывается коррелированными переключениями матрицы во время синтеза минус-цепи ДНК. [13] Рекомбинация с переключением шаблона, по-видимому, необходима для поддержания целостности генома и в качестве механизма репарации для восстановления поврежденных геномов. [10] [14]


Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Muller, HJ (1916). «Механизм кроссинговера». Являюсь. Nat . 50 .
  2. ^ a b c Youds JL, Mets DG, McIlwraith MJ, Martin JS, Ward JD, ONeil NJ, Rose AM, West SC, Meyer BJ, Boulton SJ (2010). «RTEL-1 усиливает интерференцию мейотического кроссовера и гомеостаз» . Наука . 327 (5970): 1254–8. DOI : 10.1126 / science.1183112 . PMC 4770885 . PMID 20203049 .  
  3. ^ Конг А, Барнард Дж, Gudbjartsson DF, Thorleifsson G, G Jonsdottir, Sigurdardottir S, Richardsson В, Jonsdottir Дж, Торгейрссон Т, Frigge М.Л., Агнец Н.Е., Шерман S, Gulcher JR, Стефансон К (2004). «Скорость рекомбинации и репродуктивный успех у людей» . Nat. Genet . 36 (11): 1203–6. DOI : 10.1038 / ng1445 . PMID 15467721 . 
  4. ^ Кемпбелл CL, Furlotte Н.А., Эриксон Н, Хайндз Д, Auton А (2015). «Избежание перекрестного вмешательства увеличивается с возрастом матери» . Nat Commun . 6 : 6260. DOI : 10.1038 / ncomms7260 . PMC 4335350 . PMID 25695863 .  
  5. ^ Chase M, Doermann AH. Высокая отрицательная интерференция коротких сегментов генетической структуры бактериофага Т4. Генетика. 1958 Май; 43 (3): 332-53. PMID: 17247760
  6. ^ Эдгар RS, Стейнберг CM. О происхождении высокой отрицательной интерференции коротких сегментов генетической структуры бактериофага Т4. Вирусология. 1958 августа; 6 (1): 115-28. PMID: 13626191
  7. ^ Steinberg CM, Эдгар RS. Критический тест текущей теории генетической рекомбинации в бактериофаге. Генетика. 1962 Февраль; 47: 187-208. PMID: 13916671 PMCID: PMC1210322
  8. ^ Бернштейн Х. О механизме внутригенной рекомбинации. I. Область rII бактериофага Т4. (1962) Журнал теоретической биологии. 1962; 3, 335-353. https://doi.org/10.1016/S0022-5193(62)80030-7
  9. ^ Бергер H, Уоррен AJ. Влияние делеционных мутаций на сильную отрицательную интерференцию бактериофага T4D. Генетика. 1969 Сен; 63 (1): 1-5. PMID: 5365292 PMCID: PMC1212323
  10. ^ a b Rawson JMO, Николайчик О.А., Кил Б.Ф., Патак В.К., Ху WS. Рекомбинация необходима для эффективной репликации ВИЧ-1 и поддержания целостности вирусного генома. Nucleic Acids Res. 2018 16 ноября; 46 (20): 10535-10545. DOI: 10.1093 / nar / gky910. PMID: 30307534
  11. ^ Кромера D, Гримм AJ, Schlub TE, Mak J, Davenport MP. Оценка скорости переключения и рекомбинации шаблонов ВИЧ in vivo. СПИД. 2016 Янв; 30 (2): 185-92. Doi: 10.1097 / QAD.0000000000000936. PMID: 26691546
  12. ^ Ху WS, Bowman EH, Delviks KA, Pathak VK. Гомологичная рекомбинация происходит в отдельной ретровирусной субпопуляции и демонстрирует высокую отрицательную интерференцию. J Virol. 1997 Август; 71 (8): 6028-36. PMID: 9223494
  13. ^ Anderson JA, Teufel RJ второй Инь PD, Ху WS. Коррелированные события переключения матрицы во время синтеза минус-цепочки ДНК: механизм сильного негативного вмешательства во время рекомбинации ретровирусов. J Virol. 1998 Февраль; 72 (2): 1186-94. PMID: 9445017
  14. ^ Ху WS, Темин HM. Ретровирусная рекомбинация и обратная транскрипция. Наука. 1990, 30 ноября; 250 (4985): 1227-33. PMID: 1700865

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с генетическим вмешательством, на Викискладе?