Эктопическая рекомбинация - это атипичная форма рекомбинации, при которой кроссинговер происходит по негомологичным, а не по гомологичным локусам . Такая рекомбинация часто приводит к резкой хромосомной перестройке , которая, как правило, вредна для организма. [1] Однако некоторые исследования показали, что эктопическая рекомбинация может приводить к появлению мутировавших хромосом, которые приносят пользу организму. [2] Эктопическая рекомбинация может происходить как во время мейоза, так и во время митоза , хотя более вероятно, что это происходит во время мейоза. [3] Это происходит относительно часто - по крайней мере, у одного вида дрожжей (Saccharomyces cerevisiae ) частота эктопической рекомбинации примерно равна частоте аллельной (или традиционной) рекомбинации. [4] Если аллели в двух локусах гетерозиготны , то относительно вероятно возникновение эктопической рекомбинации, тогда как если аллели гомозиготны, они почти наверняка претерпят аллельную рекомбинацию. [4] Эктопическая рекомбинация не требует, чтобы вовлеченные локусы находились близко друг к другу; это может происходить между локусами, которые широко разделены на одной хромосоме, и даже, как известно, встречается по хромосомам. [5] Это также не требует высоких уровней гомологии между последовательностями - нижний предел, необходимый для этого, оценивается на уровне всего 2,2 т.п.н. гомологичных участков нуклеотидов ДНК . [4]
Роль мобильных элементов в эктопической рекомбинации - область активных исследований. Мобильные элементы - повторяющиеся последовательности ДНК, которые могут вставляться в любую часть генома - могут способствовать эктопической рекомбинации с повторяющимися гомологичными последовательностями нуклеотидов. Однако, согласно одной предложенной модели, эктопическая рекомбинация может служить ингибитором большого числа копий мобильных элементов. [1] Частота эктопической рекомбинации мобильных элементов была связана как с более высоким числом копий мобильных элементов, так и с большей длиной этих элементов. [6] Поскольку эктопическая рекомбинация, как правило, вредна, отбирается все, что увеличивает ее вероятность возникновения, включая вышеупомянутые более высокие числа копий и более длинные длины. Эта модель, однако, может быть применена только к отдельным семействам мобильных элементов в геноме, поскольку вероятность эктопической рекомбинации, происходящей в одном семействе TE, не зависит от ее возникновения в другом. Отсюда следует, что отобраны более короткие, менее часто транспонируемые и имеющие достаточно высокую скорость мутаций, чтобы нарушить гомологию между последовательностями мобильных элементов, для предотвращения эктопической рекомбинации. [6]
Рекомендации
- ^ a b Монтгомери, Э., Б. Чарльзуорт и Ч. К. Лэнгли. 1987. Тест на роль естественного отбора в стабилизации числа копий мобильных элементов в популяции Drosophila melanogaster. Genet. Res. 49: 31–41
- ^ Буш, Г.Л., С.М. Кейс, А.С. Уилсон и Дж. Л. Паттон. 1977. Быстрое видообразование и хромосомная эволюция у млекопитающих. Proc. Natl. Акад. Sci. США 74: 3942-3946
- Перейти ↑ Montgomery, E., SM Huang, CH Langley, and BH Judd. 1991. Перестройка хромосом путем эктопической рекомбинации у дрозофилы melanogaster: структура генома и эволюция. Генетика 129: 1085-1098
- ^ a b c Licthen, M, RH Borts и JE Haber. 1986. Конверсия мейотических генов и кроссинговер между диспергированными гомологичными последовательностями часто происходит в saccharomyces cerevisiae. Генетика 115: 233-246
- ↑ Harris, S, KS Rudnicki и JE Haber. 1993. Конверсии генов и кроссинговер во время гомологичной и гомеологической эктопической рекомбинации у saccharomyces cerevisae. Генетика 135: 5-16
- ^ a b Петров Д.А., Аминецах Ю.Т., Дэвис Дж. К., Бенсассон Д., Хирш А. Э. 2003. Размер имеет значение: не-LTR ретротранспортные элементы и эктопическая рекомбинация у дрозофилы. Мол Био Эвол 20: 880-892