stringtranslate.com

Трансвекция (генетика)

Трансвекция — это эпигенетическое явление, которое возникает в результате взаимодействия аллеля на одной хромосоме и соответствующего аллеля на гомологичной хромосоме . Трансвекция может приводить как к активации, так и к репрессии гена . [1] Она также может происходить между неаллельными областями генома, а также между областями генома, которые не транскрибируются.

Первое наблюдение митотического (т. е. немейотического ) спаривания хромосом было обнаружено с помощью микроскопа в 1908 году Нетти Стивенс . [2] Эдвард Б. Льюис из Калифорнийского технологического института открыл трансвекцию в комплексе биторакс у дрозофилы в 1950-х годах. [3] С тех пор трансвекция наблюдалась в ряде дополнительных локусов у дрозофилы , включая гены, известные как white , decapentaplegic , eyes missing , vestigial и yellow . [4] [5] [6] [7] [8] Как определил Льюис, «Оперативно трансвекция происходит, если фенотип данного генотипа может быть изменен исключительно путем нарушения соматического (или мейотического) спаривания. Такое нарушение обычно может быть достигнуто путем введения гетерозиготной перестройки, которая нарушает спаривание в соответствующей области, но не имеет собственного позиционного эффекта на фенотип» (цитируется по Тин Ву и Джиму Моррису, 1999 [9] ). Недавно явления, опосредованные спариванием, наблюдались у видов, отличных от Drosophila , включая мышей, людей, растения, нематод, насекомых и грибы. В свете этих результатов трансвекция может представлять собой мощную и широко распространенную форму регуляции генов . [10] [11]

Трансвекция, по-видимому, зависит от спаривания хромосом. В некоторых случаях, если один аллель помещается на другую хромосому транслокацией , трансвекция не происходит. Трансвекция иногда может быть восстановлена ​​в транслокационной гомозиготе, где оба аллеля могут снова быть способны к спариванию. Восстановление фенотипа наблюдалось при битораксе , декапентаплегии , отсутствии глаз и рудиментарном состоянии , а также с трансгенами белого . В некоторых случаях трансвекция между двумя аллелями приводит к внутригенной комплементарности , тогда как нарушение трансвекции нарушает комплементарность.

Считается, что трансвекция происходит посредством различных механизмов. В одном механизме энхансеры одного аллеля активируют промотор парного второго аллеля. Другие механизмы включают в себя сайленсинг, чувствительный к спариванию, и обход энхансером инсулятора хроматина через опосредованные спариванием изменения в структуре гена. [12] [13]

Физиологическая значимость трансвекции недавно была задокументирована в контексте половой предвзятости экспрессии генов. У Drosophila трансвекция действует на женский X-сцепленный ген yellow , который является гомозиготным у самок (XX) по сравнению с гемизиготным у самцов (XY). [14]

Ссылки

  1. ^ Галузис, Харалампос Хрисовалантис; Прюдом, Бенджамин (20 декабря 2021 г.). «Актуальность и механизмы трансвекции». Comptes Rendus Biologies . 344 (4): 373–387. дои : 10.5802/crbiol.69 . ISSN  1768-3238. PMID  35787607. S2CID  245358216.
  2. ^ Стивенс НМ (1908). «Исследование зародышевых клеток некоторых двукрылых с учетом гетерохромосом и явлений синапсиса». J Exp Zool . 5 (3): 359–374. Bibcode : 1908JEZ.....5..359S. doi : 10.1002/jez.1400050304.
  3. ^ Льюис ЭБ (1954). «Теория и применение нового метода обнаружения хромосомных перестроек у Drosophila melanogaster». The American Naturalist . 88 (841): 225–239. doi :10.1086/281833. S2CID  222327165.
  4. ^ Gelbart WM, Wu CT (октябрь 1982 г.). «Взаимодействие мутаций zeste с локусами, проявляющими эффекты трансвекции у Drosophila melanogaster». Genetics . 102 (2): 179–89. doi :10.1093/genetics/102.2.179. PMC 1201932 . PMID  6818101. 
  5. ^ Дункан И. В. (2002). «Эффекты трансвекции у дрозофилы». Annual Review of Genetics . 36 : 521–56. doi : 10.1146/annurev.genet.36.060402.100441. PMID  12429702.
  6. ^ Kennison JA, Southworth JW (2002). "13 Трансвекция у Drosophila". Эффекты гомологии . Достижения в генетике. Т. 46. С. 399–420. doi :10.1016/S0065-2660(02)46014-2. ISBN 978-0-12-017646-5. PMID  11931232.
  7. ^ Pirrotta V (июль 1999). «Трансвекция и эффекты хромосомного трансвзаимодействия». Biochim. Biophys. Acta . 1424 (1): M1–8. doi :10.1016/S0304-419X(99)00019-0. PMID  10456029.
  8. ^ McKee BD (март 2004 г.). «Гомологичное спаривание и динамика хромосом в мейозе и митозе». Biochim. Biophys. Acta . 1677 (1–3): 165–80. doi :10.1016/j.bbaexp.2003.11.017. PMID  15020057.
  9. ^ Wu CT, Morris JR (апрель 1999). «Трансвекция и другие эффекты гомологии». Curr. Opin. Genet. Dev . 9 (2): 237–46. doi :10.1016/S0959-437X(99)80035-5. PMID  10322135.
  10. ^ Sandhu KS, Shi C, Sjölinder M, Zhao Z, Göndör A, Liu L, Tiwari VK, Guibert S, Emilsson L, Imreh MP, Ohlsson R (15.11.2009). «Неаллельная трансвекция множественных импринтированных локусов организована областью контроля импринтинга H19 во время развития зародышевой линии». Genes & Development . 23 (22): 2598–603. doi :10.1101/gad.552109. PMC 2779760 . PMID  19933149. 
  11. ↑ Рассулзадеган М., Мальяно М., Кузин Ф. (1 февраля 2002 г.). «Эффекты трансвекции, связанные с метилированием ДНК во время мейоза у мышей». ЭМБО Дж . 21 (3): 440–50. дои : 10.1093/emboj/21.3.440. ПМЦ 125843 . ПМИД  11823436. 
  12. ^ Lee AM, Wu CT (декабрь 2006 г.). «Связь энхансера и промотора в гене yellow у Drosophila melanogaster: различные промоторы участвуют в трансвзаимодействиях и регулируют их». Genetics . 174 (4): 1867–80. doi :10.1534/genetics.106.064121. PMC 1698615 . PMID  17057235. 
  13. ^ Ou SA, Chang E, Lee S, So K, Wu CT, Morris JR (октябрь 2009 г.). «Влияние хромосомных перестроек на трансвекцию гена yellow у Drosophila melanogaster». Genetics . 183 (2): 483–96. doi :10.1534/genetics.109.106559. PMC 2766311 . PMID  19667134. 
  14. ^ Галузис, Харалампос Хрисовалантис; Прюдом, Бенджамин (2021-01-22). «Трансвекция регулирует зависящую от пола экспрессию гена, сцепленного с Х-хромосомой мухи». Science . 371 (6527): 396–400. Bibcode :2021Sci...371..396G. doi :10.1126/science.abc2745. ISSN  0036-8075. PMID  33479152. S2CID  231666458.

Смотрите также