Кроссовер помех

Кроссоверная интерференция — это термин, используемый для обозначения неслучайного размещения кроссинговеров относительно друг друга во время мейоза . Этот термин приписывается Герману Йозефу Мюллеру , который заметил, что один кроссовер «мешает одновременному возникновению другого кроссинговера в той же паре хромосом, и я соответственно назвал это явление «интерференцией». ^{[ 1 ]}

Современная модель мейотической рекомбинации, инициируемая двухцепочечным разрывом или разрывом с последующим спариванием с гомологичной хромосомой и инвазией цепи для инициации процесса рекомбинационного восстановления. Ремонт разрыва может привести к пересечению (CO) или непересечению (NCO) фланкирующих областей. Считается, что рекомбинация CO происходит в рамках модели двойного соединения Холлидея (DHJ), показанной справа выше. Считается, что рекомбинанты NCO возникают в первую очередь с помощью модели отжига цепи, зависимой от синтеза (SDSA), показанной слева выше. Большинство событий рекомбинации относятся к типу SDSA.

Мейотические кроссоверы (CO), по-видимому, регулируются, чтобы гарантировать, что CO на одной и той же хромосоме распределяются далеко друг от друга (кроссинговерная интерференция). У нематод Caenorhabditis elegans количество мейотических двухцепочечных разрывов (DSB) превышает количество CO. Таким образом, не все DSB восстанавливаются с помощью процесса(ов) рекомбинации, приводящего к образованию CO. Белок RTEL-1 необходим для предотвращения избытка мейотических CO. У мутантов rtel-1 мейотическая рекомбинация CO значительно увеличивается, а перекрестная интерференция, по-видимому, отсутствует. ^{[ 2 ]} RTEL1, вероятно, действует, способствуя зависимому от синтеза отжигу цепей , что приводит к образованию рекомбинантов без кроссинговера (NCO) вместо CO (см. Диаграмму). ^{[ 2 ]} Обычно около половины всех ОРС преобразуются в НКО. RTEL-1, по-видимому, усиливает мейотическое перекрестное вмешательство, направляя восстановление некоторых DSB в сторону NCO, а не CO. ^{[ 2 ]}

У человека скорость рекомбинации увеличивается с возрастом матери. ^{[ 3 ]} Более того, размещение событий женской рекомбинации, по-видимому, становится все более дерегулированным с возрастом матери, при этом большая часть событий происходит в более близком расположении друг к другу, чем можно было бы ожидать в рамках простых моделей перекрестной интерференции. ^{[ 4 ]}

Высокая отрицательная интерференция

Бактериофаг Т4

Высокая негативная интерференция (HNI), в отличие от позитивной интерференции, относится к ассоциации событий рекомбинации , обычно измеряемых на коротких геномных расстояниях, обычно внутри гена . На таких коротких расстояниях наблюдается положительная корреляция (отрицательная интерференция) рекомбинационных событий. Как показали исследования на бактериофаге Т4, эта корреляция тем больше, чем короче интервал между участками, используемыми для обнаружения. ^{[ 5 ]} HNI возникает из-за множественных обменов внутри короткого участка генома во время отдельного события спаривания. ^{[ 6 ]} То, что считается «единичным обменом» при генетическом скрещивании, включающем только отдаленные маркеры, на самом деле может быть сложным событием, распределенным по конечной области генома. ^{[ 7 ]} Переключение между цепями матричной ДНК во время синтеза ДНК (см. Рисунок, путь SDSA ), называемое рекомбинацией выбора копии, было предложено объяснить положительную корреляцию событий рекомбинации внутри гена. ^{[ 8 ]} HNI, по-видимому, требует довольно точной комплементарности оснований в тех областях родительских геномов, где происходят соответствующие события рекомбинации. ^{[ 9 ]}

ВИЧ

Каждая частица вируса иммунодефицита человека ( ВИЧ ) содержит два генома одноцепочечной положительной смысловой РНК . После заражения клетки-хозяина копия ДНК генома образуется путем обратной транскрипции геномов РНК. Обратная транскрипция сопровождается переключением матрицы между двумя копиями генома РНК (рекомбинация выбора копии). ^{[ 10 ]} В каждом цикле репликации происходит от 5 до 14 событий рекомбинации на геном. ^{[ 11 ]} Эта рекомбинация демонстрирует HNI. ^{[ 12 ]} HNI, по-видимому, вызван коррелирующими переключениями матрицы во время синтеза минус-цепи ДНК. ^{[ 13 ]} Рекомбинация с переключением матрицы, по-видимому, необходима для поддержания целостности генома и как механизм восстановления поврежденных геномов. ^{[ 10 ]}^{[ 14 ]}

Ссылки

^ Мюллер, HJ (1916). «Механизм кроссинговера». Являюсь. Нат . 50 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Юдс Дж.Л., Метс Д.Г., Макилрайт М.Дж., Мартин Дж.С., Уорд Дж.Д., О'Нил Нью-Джерси, Роуз А.М., Вест СК, Мейер Б.Дж., Бултон С.Дж. (2010). «RTEL-1 обеспечивает мейотическое перекрестное вмешательство и гомеостаз» . Наука . 327 (5970): 1254–8. дои : 10.1126/science.1183112 . ПМЦ 4770885 . ПМИД 20203049 .
^ Конг А, Барнард Дж, Гудбьяртссон Д.Ф., Торлейфссон Г, Йонсдоттир Г, Сигурдардоттир С, Ричардссон Б, Йонсдоттир Дж, Торгейрссон Т, Фригге МЛ, Лэмб Н.Э., Шерман С., Гулчер Дж.Р., Стефанссон К. (2004). «Скорость рекомбинации и репродуктивный успех у человека» . Нат. Жене . 36 (11): 1203–6. дои : 10.1038/ng1445 . ПМИД 15467721 .
^ Кэмпбелл К.Л., Фурлотт Н.А., Эрикссон Н., Хиндс Д., Аутон А. (2015). «Уклонение от перекрестного вмешательства увеличивается с возрастом матери» . Нат Коммун . 6 : 6260. дои : 10.1038/ncomms7260 . ПМЦ 4335350 . ПМИД 25695863 .
^ Чейз М., Доерманн А.Х. (май 1958 г.). «Высокая отрицательная интерференция коротких сегментов генетической структуры бактериофага Т4» . Генетика . 43 (3): 332–53. дои : 10.1093/генетика/43.3.332 . ПМК 1209884 . ПМИД 17247760 .
^ Эдгар Р.С., Стейнберг К.М. (август 1958 г.). «О происхождении высокой негативной интерференции на коротких участках генетической структуры бактериофага Т4». Вирусология . 6 (1): 115–28. дои : 10.1016/0042-6822(58)90063-1 . ПМИД 13626191 .
^ Стейнберг CM, Эдгар RS (февраль 1962 г.). «Критическая проверка современной теории генетической рекомбинации в бактериофаге» . Генетика . 47 (2): 187–208. дои : 10.1093/генетика/47.2.187 . ПМК 1210322 . ПМИД 13916671 .
^ Бернштейн, Х. (1962). «О механизме внутригенной рекомбинации. I. Область rII бактериофага Т4». Журнал теоретической биологии . 3 : 335–353. дои : 10.1016/S0022-5193(62)80030-7 .
^ Бергер Х., Уоррен Эй.Дж. (сентябрь 1969 г.). «Влияние делеционных мутаций на высокую негативную интерференцию бактериофага T4D» . Генетика . 63 (1): 1–5. дои : 10.1093/генетика/63.1.1 . ПМЦ 1212323 . ПМИД 5365292 .
^ Jump up to: ^а ^б Роусон Дж.М., Николаичик О.А., Кил Б.Ф., Патак В.К., Ху В.С. (ноябрь 2018 г.). «Рекомбинация необходима для эффективной репликации ВИЧ-1 и поддержания целостности вирусного генома» . Нуклеиновые кислоты Рез . 46 (20): 10535–45. дои : 10.1093/nar/gky910 . ПМК 6237782 . ПМИД 30307534 .
^ Кромер Д., Гримм А.Дж., Шлуб Т.Э., Мак Дж., Давенпорт, член парламента (январь 2016 г.). «Оценка скорости переключения и рекомбинации матрицы ВИЧ in vivo». СПИД . 30 (2): 185–92. дои : 10.1097/QAD.0000000000000936 . ПМИД 26691546 .
^ Ху В.С., Боуман Э.Х., Делвикс К.А., Патак В.К. (август 1997 г.). «Гомологичная рекомбинация происходит в отдельной ретровирусной субпопуляции и демонстрирует высокую отрицательную интерференцию» . Дж Вирол . 71 (8): 6028–36. doi : 10.1128/JVI.71.8.6028-6036.1997 . ЧВК 191860 . ПМИД 9223494 .
^ Андерсон Дж.А., Тойфель Р.Дж., Инь П.Д., Ху В.С. (февраль 1998 г.). «Коррелированные события переключения матрицы во время синтеза минус-цепи ДНК: механизм сильного негативного вмешательства во время ретровирусной рекомбинации» . Дж Вирол . 72 (2): 1186–94. doi : 10.1128/JVI.72.2.1186-1194.1998 . ПМК 124595 . ПМИД 9445017 .
^ Ху В.С., Темин Х.М. (ноябрь 1990 г.). «Ретровирусная рекомбинация и обратная транскрипция». Наука . 250 (4985): 1227–33. дои : 10.1126/science.1700865 . ПМИД 1700865 .

Внешние ссылки

СМИ, связанные с генетическим вмешательством, на Викискладе?

[1] Мюллер, HJ (1916). «Механизм кроссинговера». Являюсь. Нат . 50 .

[Youds-2] Jump up to: ^а ^б ^с Юдс Дж.Л., Метс Д.Г., Макилрайт М.Дж., Мартин Дж.С., Уорд Дж.Д., О'Нил Нью-Джерси, Роуз А.М., Вест СК, Мейер Б.Дж., Бултон С.Дж. (2010). «RTEL-1 обеспечивает мейотическое перекрестное вмешательство и гомеостаз» . Наука . 327 (5970): 1254–8. дои : 10.1126/science.1183112 . ПМЦ 4770885 . ПМИД 20203049 .

[pmid15467721-3] Конг А, Барнард Дж, Гудбьяртссон Д.Ф., Торлейфссон Г, Йонсдоттир Г, Сигурдардоттир С, Ричардссон Б, Йонсдоттир Дж, Торгейрссон Т, Фригге МЛ, Лэмб Н.Э., Шерман С., Гулчер Дж.Р., Стефанссон К. (2004). «Скорость рекомбинации и репродуктивный успех у человека» . Нат. Жене . 36 (11): 1203–6. дои : 10.1038/ng1445 . ПМИД 15467721 .

[pmid25695863-4] Кэмпбелл К.Л., Фурлотт Н.А., Эрикссон Н., Хиндс Д., Аутон А. (2015). «Уклонение от перекрестного вмешательства увеличивается с возрастом матери» . Нат Коммун . 6 : 6260. дои : 10.1038/ncomms7260 . ПМЦ 4335350 . ПМИД 25695863 .

[5] Чейз М., Доерманн А.Х. (май 1958 г.). «Высокая отрицательная интерференция коротких сегментов генетической структуры бактериофага Т4» . Генетика . 43 (3): 332–53. дои : 10.1093/генетика/43.3.332 . ПМК 1209884 . ПМИД 17247760 .

[6] Эдгар Р.С., Стейнберг К.М. (август 1958 г.). «О происхождении высокой негативной интерференции на коротких участках генетической структуры бактериофага Т4». Вирусология . 6 (1): 115–28. дои : 10.1016/0042-6822(58)90063-1 . ПМИД 13626191 .

[7] Стейнберг CM, Эдгар RS (февраль 1962 г.). «Критическая проверка современной теории генетической рекомбинации в бактериофаге» . Генетика . 47 (2): 187–208. дои : 10.1093/генетика/47.2.187 . ПМК 1210322 . ПМИД 13916671 .

[8] Бернштейн, Х. (1962). «О механизме внутригенной рекомбинации. I. Область rII бактериофага Т4». Журнал теоретической биологии . 3 : 335–353. дои : 10.1016/S0022-5193(62)80030-7 .

[9] Бергер Х., Уоррен Эй.Дж. (сентябрь 1969 г.). «Влияние делеционных мутаций на высокую негативную интерференцию бактериофага T4D» . Генетика . 63 (1): 1–5. дои : 10.1093/генетика/63.1.1 . ПМЦ 1212323 . ПМИД 5365292 .

[Rawson2018-10] Jump up to: ^а ^б Роусон Дж.М., Николаичик О.А., Кил Б.Ф., Патак В.К., Ху В.С. (ноябрь 2018 г.). «Рекомбинация необходима для эффективной репликации ВИЧ-1 и поддержания целостности вирусного генома» . Нуклеиновые кислоты Рез . 46 (20): 10535–45. дои : 10.1093/nar/gky910 . ПМК 6237782 . ПМИД 30307534 .

[11] Кромер Д., Гримм А.Дж., Шлуб Т.Э., Мак Дж., Давенпорт, член парламента (январь 2016 г.). «Оценка скорости переключения и рекомбинации матрицы ВИЧ in vivo». СПИД . 30 (2): 185–92. дои : 10.1097/QAD.0000000000000936 . ПМИД 26691546 .

[12] Ху В.С., Боуман Э.Х., Делвикс К.А., Патак В.К. (август 1997 г.). «Гомологичная рекомбинация происходит в отдельной ретровирусной субпопуляции и демонстрирует высокую отрицательную интерференцию» . Дж Вирол . 71 (8): 6028–36. doi : 10.1128/JVI.71.8.6028-6036.1997 . ЧВК 191860 . ПМИД 9223494 .

[13] Андерсон Дж.А., Тойфель Р.Дж., Инь П.Д., Ху В.С. (февраль 1998 г.). «Коррелированные события переключения матрицы во время синтеза минус-цепи ДНК: механизм сильного негативного вмешательства во время ретровирусной рекомбинации» . Дж Вирол . 72 (2): 1186–94. doi : 10.1128/JVI.72.2.1186-1194.1998 . ПМК 124595 . ПМИД 9445017 .

[14] Ху В.С., Темин Х.М. (ноябрь 1990 г.). «Ретровирусная рекомбинация и обратная транскрипция». Наука . 250 (4985): 1227–33. дои : 10.1126/science.1700865 . ПМИД 1700865 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]