stringtranslate.com

Хиазма (генетика)

Кроссинговер во время мейоза, показана хиазма.

В генетике хиазма ( мн. ч .: chiasmata ) — это точка контакта, физическая связь между двумя ( несестринскими) хроматидами, принадлежащими гомологичным хромосомам . В данной хиазме может происходить обмен генетическим материалом между обеими хроматидами, что называется хромосомным кроссинговером , но это происходит гораздо чаще во время мейоза , чем митоза . [1] В мейозе отсутствие хиазмы обычно приводит к неправильному разделению хромосом и анеуплоидии . [2]

Точки кроссинговера становятся видны в виде хиазм после того, как синаптонемный комплекс распадается и гомологичные хромосомы слегка расходятся друг от друга.

Феномен генетической хиазмы ( хиазмотипии ) был открыт и описан в 1909 году Франсом Альфонсом Янссенсом , профессором Лёвенского университета в Бельгии . [3] [4]

Когда каждая тетрада , состоящая из двух пар сестринских хроматид , начинает разделяться, единственными точками контакта являются хиазмы. Хиазмы становятся видимыми на стадии диплотены профазы I мейоза , но считается, что фактические «кроссинговеры» генетического материала происходят на предыдущей стадии пахитены . Сестринские хроматиды также образуют между собой хиазмы (также известные как хи-структура), но поскольку их генетический материал идентичен, это не вызывает никаких заметных изменений в полученных дочерних клетках.

У людей, по-видимому, имеется одна хиазма на плечо хромосомы, [5] а у млекопитающих число плеч хромосом является хорошим предиктором числа кроссинговеров. [6] Тем не менее, у людей и, возможно, других видов, данные показывают, что число кроссинговеров регулируется на уровне всей хромосомы, а не плеча. [2]

Кузнечик Melanoplus femurrubrum подвергался воздействию острой дозы рентгеновских лучей во время каждой отдельной стадии мейоза, и была измерена частота хиазм. [7] Было обнаружено, что облучение во время стадий мейоза лептотена-зиготена, то есть до периода пахитены, в котором происходит кроссоверная рекомбинация, увеличивает последующую частоту хиазм. Аналогично, у кузнечика Chorthippus brunneus воздействие рентгеновского излучения во время стадий зиготена-ранняя пахитена вызвало значительное увеличение средней частоты хиазм клеток. [8] Частота хиазм была оценена на более поздних стадиях мейоза диплотена-диакинез. Эти результаты предполагают, что рентгеновские лучи вызывают повреждения ДНК , вероятно, включая двухцепочечные разрывы, и эти повреждения восстанавливаются путем кроссовера, приводящего к образованию хиазм.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Andersen SL, Sekelsky J (2010). «Мейотическая рекомбинация против митотической: два разных пути репарации двухцепочечных разрывов: разные функции мейотической и митотической репарации DSB отражаются в разном использовании путей и разных результатах». BioEssays . 32 (12): 1058–66. doi :10.1002/bies.201000087. PMC  3090628 . PMID  20967781.
  2. ^ ab Fledel-Alon A, Wilson DJ, Broman K, Wen X, Ober C, Coop G, Przeworski M (2009). "Широкомасштабные рекомбинационные паттерны, лежащие в основе правильного расхождения у людей". PLOS Genetics . 5 (9): e1000658. doi : 10.1371/journal.pgen.1000658 . PMC 2734982 . PMID  19763175. 
  3. ^ Элоф Аксель Карлсон, Наследие Менделя: Происхождение классической генетики , CSHL Press, 2004, ISBN 0-87969-675-3 , стр.xvii 
  4. ^ В погоне за геном: от Дарвина до ДНК Джеймс Шварц Издательство Гарвардского университета (2008), стр. 182 ISBN 0-674-02670-5 Получено 19 марта 2010 г. 
  5. ^ Hassold T, Judis L, Chan ER, Schwartz S, Seftel A, Lynn A (2004). «Цитологические исследования мейотической рекомбинации у мужчин». Cytogenetic and Genome Research . 107 (3–4): 249–55. doi :10.1159/000080602. PMID  15467369. S2CID  1306255.
  6. ^ Пардо-Мануэль де Вильена Ф., Сапиенца К. (2001). «Рекомбинация пропорциональна числу плеч хромосомы у млекопитающих». Геном млекопитающих . 12 (4): 318–22. doi :10.1007/s003350020005. PMID  11309665. S2CID  38172472.
  7. ^ Чёрч, Кэтлин; Вимбер, Дональд Э. (март 1969). «Мейоз у кузнечика: частота хиазм после повышения температуры и рентгеновских лучей». Канадский журнал генетики и цитологии . 11 (1): 209–216. doi :10.1139/g69-025. PMID  5797806.
  8. ^ Westerman M (1971). «Влияние рентгеновского облучения на частоту хиазм у Chorthippus brunneus». Наследственность (Edinb) . 27 (1): 83–91. doi : 10.1038/hdy.1971.73 . PMID  5289295.

Внешние ссылки