Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Метафазное распространение клеточной линии, показывающей кольцевую хромосому (R) и несколько несестринских хроматидных обменов (SCE), некоторые из которых указаны стрелками.
Схема обмена сестринских хроматид. Концы хроматид в нижней части перевернуты.

Обмен сестринскими хроматидами (SCE) - это обмен генетическим материалом между двумя идентичными сестринскими хроматидами .

Впервые это было обнаружено с помощью метода окрашивания по Гимзе на одной хроматиде, принадлежащей к сестринскому хроматидному комплексу, перед анафазой в митозе . Окрашивание показало, что сестринской хроматиде было передано несколько сегментов, которые не были окрашены. Окрашивание по Гимзе могло окрашивать из-за присутствия аналогичного бромдезоксиуридину основания, которое вводили в желаемую хроматиду.

Причина (SCE) неизвестна, но она требуется и используется в качестве мутагенного тестирования многих продуктов. От четырех до пяти обменов сестринских хроматид на пару хромосом за один митоз имеет нормальное распределение, в то время как 14–100 обменов не являются нормальными и представляют опасность для организма. SCE повышается при патологиях, включая синдром Блума , скорость рекомбинации примерно в 10–100 раз выше нормы, в зависимости от типа клеток. [1] [2] Частые SCE также могут быть связаны с образованием опухолей .

Обмен сестринских хроматид также чаще наблюдается при болезни B51 (+) Бехчета . [3]

Митоз [ править ]

Митотическая рекомбинация у почкующихся дрожжей Saccharomyces cerevisiae в первую очередь является результатом процессов репарации ДНК, реагирующих на спонтанные или индуцированные повреждения, возникающие во время вегетативного роста. [4] } (См. Также обзор у Бернштейна и Бернштейна, стр. 220–221 [5] ). Для того, чтобы дрожжевые клетки могли восстановить повреждение посредством гомологичной рекомбинации , в том же ядре должна присутствовать вторая молекула ДНК, содержащая последовательность, гомологичную с участком, подлежащим восстановлению. В диплоидной клетке в фазе G1 клеточного цикла такая молекула присутствует в форме гомологичной хромосомы. Однако в фазе G2клеточного цикла (после репликации ДНК) также присутствует вторая гомологичная молекула ДНК: сестринская хроматида . Доказательства показывают, что из-за особого близкого родства, которое они разделяют, сестринские хроматиды не только предпочтительнее отдаленных гомологичных хроматид в качестве субстратов для рекомбинационной репарации, но и обладают способностью восстанавливать больше повреждений ДНК, чем гомологи. [6]открытый доступ

Мейоз [ править ]

В геномах из диплоидных организмов в природных популяциях весьма полиморфные для вставок и удалений . Во время мейоза двухцепочечные разрывы (DSBs), которые формируются в таких полиморфных регионах, д. Репарироваться за счет обмена между сестринскими хроматидами , а не за счет обмена между гомологами. Изучение рекомбинации на молекулярном уровне во время мейоза почкующихся дрожжей показало, что события рекомбинации, инициированные DSBs в областях, которые лишены соответствующих последовательностей в несестринских гомологах, эффективно репарируются с помощью межсестринской рекомбинации хроматид. [7] Эта рекомбинация происходит с тем же временем, что и межгомологичная рекомбинация, но со сниженным (в 2–3 раза) выходом молекул соединения Холлидея . Это исследование и сопоставимые данные других организмов (например, Peacock [8] ) показывают, что межсестринская рекомбинация часто происходит во время мейоза, и до одной трети всех событий рекомбинации происходит между сестринскими хроматидами, хотя в основном это происходит путем не задействовать промежуточные звенья Холлидей. [7]

См. Также [ править ]

  • Сестра хроматида
  • Мейоз

Внешние ссылки [ править ]

  • Сестра + хроматида + обмен в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ланглуа, RG; Бигби, Вашингтон; Дженсен, Р.Х .; Дж. Герман (январь 1989 г.). «Доказательства увеличения мутации in vivo и соматической рекомбинации при синдроме Блума» . Proc Natl Acad Sci USA . 86 (2): 670–4. DOI : 10.1073 / pnas.86.2.670 . PMC  286535 . PMID  2911598 .
  2. ^ Кусуноки, Yoichiro; Хаяси, Томонори; Хираи, Юко; Кусиро, Дзюн-Ичи; Тацуми, Коити; Курихара, Такаяки; Згал, Мохамед; Камун, Мохамед Р .; Такебе, Хираку; Джеффрис, Алек; Накамура, Нори; Акияма, Митоши (июнь 1994 г.). «Повышенная скорость спонтанной митотической рекомбинации в Т-лимфоцитах от пациента с синдромом Блума с использованием проточно-цитометрического анализа в локусе HLA-A» . Jpn J Cancer Res . 85 (6): 610–8. DOI : 10.1111 / j.1349-7006.1994.tb02403.x . PMC 5919530 . PMID 8063614 .  
  3. ^ Ikbal M, Atasoy M, Пирит I, Али Агаогл C, Каратай S, Erdem T (февраль 2006). «Изменение частот обмена сестринских хроматид при болезни Бехчета с HLA-B51 и без него». J Eur Acad Dermatol Venereol . 20 (2): 149–52. DOI : 10.1111 / j.1468-3083.2006.01386.x . PMID 16441621 . 
  4. ^ Симинтон Л.С., Ротштейн R, Lisby М (2014). «Механизмы и регуляция митотической рекомбинации у Saccharomyces cerevisiae» . Генетика . 198 (3): 795–835. DOI : 10.1534 / genetics.114.166140 . PMC 4224172 . PMID 25381364 .  
  5. ^ Бернштейн, C; Бернштейн, Х (1991). Старение, секс и восстановление ДНК . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 978-0120928606.
  6. ^ Kadyk LC, Хартуэлл LH (1992). «Сестринские хроматиды предпочтительнее гомологов в качестве субстратов для рекомбинационной репарации у Saccharomyces cerevisiae» . Генетика . 132 (2): 387–402. PMC 1205144 . PMID 1427035 .  
  7. ^ a b Goldfarb T, Lichten M (2010). «Частое и эффективное использование сестринской хроматиды для репарации двухцепочечных разрывов ДНК во время мейоза почкующихся дрожжей» . PLoS Biol . 8 (10): e1000520. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1000520 . PMC 2957403 . PMID 20976044 .  
  8. ^ Peacock WJ (1970). «Репликация, рекомбинация и хиазмы в Goniaea australasiae (Orthoptera: Acrididae)» . Генетика . 65 (4): 593–617. PMC 1212469 . PMID 5518507 .