Сестринские хроматиды

Две идентичные копии хромосомы, соединенные в центромере

Отцовская (синяя) хромосома и материнская (розовая) хромосомы являются гомологичными хромосомами . После репликации хромосомной ДНК синяя хромосома состоит из двух идентичных сестринских хроматид, а розовая хромосома состоит из двух идентичных сестринских хроматид. При митозе сестринские хроматиды разделяются на дочерние клетки, но теперь называются хромосомами (а не хроматидами) во многом так же, как одного ребенка не называют одним близнецом.

Схематическая кариограмма человека, показывающая диплоидный набор хромосом, наблюдаемый в фазах G ₀ и G ₁ клеточного цикла (до синтеза ДНК ), включая пару хромосом 3 слева в синем поле вверху в центре. Справа в этом поле также показана пара хромосом 3 после синтеза ДНК, но до деления клетки (включая фазу G ₂ и метафазу ), где каждое парное «плечо хромосомы» является сестринской хроматидой.

Сестринская хроматида относится к идентичным копиям ( хроматидам ), образующимся в результате репликации ДНК хромосомы , причем обе копии соединены общей центромерой . Другими словами, можно сказать, что сестринская хроматида представляет собой «половину» дуплицированной хромосомы. Пара сестринских хроматид называется диадой. Полный набор сестринских хроматид создается во время фазы синтеза ( S ) интерфазы , когда все хромосомы в клетке реплицируются. Две сестринские хроматиды отделяются друг от друга на две разные клетки во время митоза или во время второго деления мейоза .

Сравните сестринские хроматиды с гомологичными хромосомами , которые представляют собой две разные копии хромосомы, которые наследуют диплоидные организмы (например, люди), по одной от каждого родителя. Сестринские хроматиды в целом идентичны (поскольку они несут одни и те же аллели, также называемые вариантами или версиями генов), поскольку они происходят из одной исходной хромосомы. Исключением является конец мейоза, после того, как произошел кроссинговер , поскольку участки каждой сестринской хроматиды могли быть заменены соответствующими участками гомологичных хроматид, с которыми они спариваются во время мейоза. Гомологичные хромосомы могут быть одинаковыми, а могут и не совпадать друг с другом, поскольку они происходят от разных родителей.

Есть свидетельства того, что у некоторых видов сестринские хроматиды являются предпочтительной матрицей для репарации ДНК . ^[1] Сплоченность сестринских хроматид необходима для правильного распределения генетической информации между дочерними клетками и восстановления поврежденных хромосом. Дефекты этого процесса могут привести к анеуплоидии и раку, особенно когда контрольные точки не обнаруживают повреждения ДНК или когда неправильно прикрепленные митотические веретена не функционируют должным образом.

Митоз

Конденсация и разрешение сестринских хроматид человека в раннем митозе

Митотическая рекомбинация является, прежде всего, результатом процессов репарации ДНК в ответ на спонтанные или индуцированные повреждения. ^{[2] [3] [4]} Гомологичная рекомбинационная репарация во время митоза в значительной степени ограничивается взаимодействием между соседними сестринскими хроматидами, которые присутствуют в клетке после репликации ДНК, но до деления клетки. Из-за особых близких отношений, которые они разделяют, сестринские хроматиды не только предпочтительнее отдаленных гомологичных хроматид в качестве субстратов для рекоминационной репарации, но и обладают способностью восстанавливать больше повреждений ДНК, чем гомологи. ^[1]

Мейоз

Исследования с почкующимися дрожжами Saccharomyces cerevisiae ^[5] показывают, что во время мейоза часто происходит межсестринская рекомбинация, и до трети всех событий рекомбинации происходит между сестринскими хроматидами. ^{[ нужна цитата ]}

Смотрите также

• Биориентация
• Обмен сестринскими хроматидами

Рекомендации

1. Кадык, Lc; Хартвелл, Левый край (октябрь 1992 г.). «Сестринские хроматиды предпочтительнее гомологов в качестве субстратов для рекомбинационной репарации у Saccharomyces cerevisiae» (бесплатный полный текст) . Генетика . 132 (2): 387–402. дои : 10.1093/генетика/132.2.387. ISSN  0016-6731. ПМК  1205144 . ПМИД  1427035.
2. Мойнахан М.Э., Джасин М. (2010). «Митотическая гомологичная рекомбинация поддерживает стабильность генома и подавляет онкогенез». Нат. Преподобный мол. Клеточная Биол . 11 (3): 196–207. дои : 10.1038/nrm2851. ПМК 3261768 . ПМИД  20177395. 
3. Симингтон Л.С., Ротштейн Р., Лисби М. (2014). «Механизмы и регуляция митотической рекомбинации у Saccharomyces cerevisiae». Генетика . 198 (3): 795–835. дои : 10.1534/генетика.114.166140. ПМК 4224172 . ПМИД  25381364. 
4. Луиза, Боццано Г. (2 декабря 2012 г.). Старение, пол и восстановление ДНК. Академическая пресса. ISBN 978-0-323-13877-2.
5. Гольдфарб Т., Лихтен М. (2010). «Частое и эффективное использование сестринской хроматиды для восстановления двухцепочечного разрыва ДНК во время мейоза почкующихся дрожжей». ПЛОС Биол . 8 (10): е1000520. дои : 10.1371/journal.pbio.1000520 . ПМК 2957403 . ПМИД  20976044.