Микрохромосома

Микрохромосома хромосома - это , определенная для ее относительно небольшого размера. компонентами кариотипа птиц , рыбы некоторых рептилий , Они являются типичными , амфибий и монотримов . ^{[ 1 ]} Поскольку многие геномы птиц имеют хромосомы широко различных длины, название должно было отличить их от сравнительно больших макрохромосомов . ^{[ 2 ]} относящееся к измеренному размеру хромосомы при окрашивании для кариотипа, и, хотя нет строгого определения, хромосомы, напоминающие большие хромосомы млекопитающих Различие , Около 0,5 мкм называли микрохромосомами . ^{[ 3 ]} С точки зрения пар оснований , согласно соглашению, было названо менее 20 МБ микрохромосом , те, которые от 20 до 40 МБ классифицируются как промежуточные хромосомы , а более 40 МБ - макрохромосомы . ^{[ 4 ]} По этому определению все нормальные хромосомы в организмах с относительно небольшими геномами (менее 100-200 МБ) будут рассматриваться для микрохромосомов.

Функция

Микрохромосомы характерно очень маленькие и часто цитогенетически неотличимы в кариотипе , что затрудняет упорядочение и выявление хромосом в когерентный кариотип особенно трудным. Хотя первоначально считалось незначительными фрагментами хромосом, у видов, где они были изучены, они были обнаружены богатыми генами и высоким содержанием GC . У цыплят микрохромосомы, по оценкам, содержат от 50 до 75% всех генов. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Во время метафазы они кажутся всего лишь 0,5-1,5 мкм пятна. Их небольшой размер и плохая конденсация в гетерохроматин означает, что им, как правило, не хватает диагностических схем полос и различных мест центромеры , используемых для идентификации хромосом. ^{[ 7 ]}

Возникновение

Микрохромосомы встречаются во многих позвоночных, но не у большинства млекопитающих. ^{[ 1 ]} Важные сравнения были проведены с использованием геномной организации Флоридского Ланселета - часть родственной группы для всех позвоночных - предполагает, что геном наследственных амниотов (и позвоночных в целом) полностью состоял из микрохромосом. Сравнение Lancelet и современных хромосомов позвоночных показывает, что макрохромосомы были результатом слияния между наследственными микрохромосомами. Кроме того, удержание микрохромосомов показано нормой ; Полная потеря их у млекопитающих - это выброс. ^{[ 3 ]}

Отношения между упомянутыми организмами

Ланселет

Позвоночные

Сарган

Легкая рыба

Тетраподы

Амфибии

Амниоты

Млекопитающие

Рептилии

Лепидозавры

	Squamata (змеи, ящерицы)

А [...] формы

Черепахи

Архозавры

	Крокодильцы

	Птицы

У птиц

Цыплята имеют диплоидное число 78 (2 n = 78) хромосом, и, как обычно у птиц, большинство из них являются микрохромосомами. Классификация куриных хромосом зависит от автора. Некоторые классифицируют их как 6 пары макрохромосом, одну пару половых хромосом, причем оставшиеся 32 пары являются промежуточными или микрохромосом. ^{[ 5 ]} Другие аранжировки, которые используются Международным консорциумом секвенирования генома куриного генома, включают пять пар макромосомов, пять пар промежуточных хромосом и двадцать восемь пар микрохромосом. ^{[ 4 ]}^{[ 8 ]} Микрохромосомы представляют приблизительно треть от общего размера генома и, как было обнаружено, имеют гораздо более высокую плотность генов, чем макрохромосомы. Из -за этого подсчитано, что большинство генов расположены на микрохромосомах, ^{[ 6 ]} Хотя из -за сложности в физической идентификации микрохромосомов и отсутствия микросателлитных маркеров было трудно разместить гены на специфические микрохромосомы. ^{[ 8 ]}

Птицы (кроме Falconidae ) обычно имеют кариотипы приблизительно 80 хромосом ( 2n = 80 ), причем лишь немногие из них отличаются макрохромосом, а в среднем 60 - микрохромосомы. ^{[ 7 ]} Они более распространены у птиц, чем в любой другой группе животных. Цыплята ( Gallus gallus ) являются важным модельным организмом для изучения микрохромосомов. ^{[ 7 ]} Изучение микрохромосом у птиц привело к гипотезам, что они, возможно, возникли как консервативные фрагменты предков макрохромосом, и, наоборот, макромосомы могли возникнуть как агрегаты микрохромосом. ^{[ 7 ]} Сравнительный геномный анализ показывает, что микрохромосомы содержат генетическую информацию, которая была сохранена во многих классах хромосом. Это указывает на то, что по меньшей мере десять куриных микрохромосомов возникли из -за деления более крупных хромосом и что типичный кариотип птиц возник 100–250 млн лет . ^{[ 6 ]}

время репликации Было обнаружено, что и скорости рекомбинации различаются между микро- и макрохромосомами у цыплят. Микрохромосомы реплицируются ранее в фазе S интерфазы, чем макрохромосомы. ^{[ 5 ]} Также было обнаружено, что скорости рекомбинации выше на микрохромосомах. ^{[ 9 ]} Возможно, было обнаружено, что из -за высокой скорости рекомбинации было обнаружено, что куриная хромосома 16 (микрохромосома) содержит наиболее генетическое разнообразие любого хромосомы у определенных куриных пород . ^{[ 9 ]} Вероятно, это связано с наличием в этой хромосоме основного комплекса гистосовместимости (MHC).

Для многих небольших групп связей в геноме курицы, которые не были помещены на хромосомы, было сделано предположение, что они расположены на микрохромосомах. Группы из них соответствуют почти точно с большими участками определенных человеческих хромосом. Например, группы сцепления E29C09W09, E21E31C25W12, E48C28W13W27, E41W17, E54 и E49C20W21 соответствуют хромосоме 7 . ^{[ 8 ]}

Турция

Турция = 80 имеет диплоидное число 80 (2 n ) хромосом. Кариотип содержит дополнительную хромосомную пару относительно курицы из -за присутствия не менее двух различий в деления/слияния (GGA2 = MGA3 и MGA6 и GGA4 = MGA4 и MGA9). Учитывая эти различия, связанные с макрохромосомами, между видами, включающими микрохромосомы, также должно существовать дополнительное деление/слияние. Другие перестройки были идентифицированы через сравнительные генетические карты, ^{[ 10 ]} Физические карты и секвенирование целого генома. ^{[ 11 ]}

В черепах

Микрохромосомы играют ключевую роль в определении пола у черепах с мягкими оболочками . ^{[ 12 ]}

У людей и других животных

Микрохромосомы отсутствуют в кариотипах млекопитающих ^{[ 3 ]} и некоторые амфибии . ^{[ 13 ]} ( Monotreme Platypus имеет промежуточный кариотип с меньшими хромосомами, которые не совсем «микро»).) ^{[ 3 ]}

В редких случаях микрохромосомы наблюдались в каротипах отдельных людей. Была предложена связь между присутствием микрохромосомы и определенными генетическими расстройствами, такими как синдром Дауна ^{[ 14 ]} и хрупкий синдром X. ^{[ 15 ]} Самая маленькая хромосома у людей обычно - хромосома 21 , которая составляет 47 МБ.

Смотрите также

Минихромосома

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} Оно, Сусуму; Кристиан, LC; Стениус, Кристина (сентябрь 1962). «Ядлеоларганизирующие микрохромосомы Gallus Domesticus». Экспериментальные исследования клеток . 27 (3): 612–614. doi : 10.1016/0014-4827 (62) 90033-2 . PMID 13939683 .
^ Hillier, Ladeana W.; Международный консорциум секвенирования куриного генома (декабрь 2004 г.). «Последовательность и сравнительный анализ генома курицы обеспечивают уникальные взгляды на эволюцию позвоночных» . Природа . 432 (7018): 695–716. Bibcode : 2004natur.432..695c . doi : 10.1038/nature03154 . PMID 15592404 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Уотерс, Пол Д.; Патель, Хардип Р.; Руис-Херрера, Аврора; Альварес-Гонсалес, Люсия; Листер, Николас С.; Симаков, Олег; Эзаз, Тарик; Каур, Парвиндер ; Фрере, Селин; Грюцнер, Фрэнк; Жорж, Артур; Грейвс, Дженнифер А. Маршалл (9 ноября 2021 г.). «Микромосомы - это строительные блоки птиц, рептилий и млекопитающих хромосом» . Труды Национальной академии наук . 118 (45): E21124944118. Bibcode : 2021pnas..11812494W . doi : 10.1073/pnas.2112494118 . PMC 8609325 . PMID 34725164 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Аксельссон, Эрик; Вебстер, Мэтью Т.; Смит, Ник Г.С.; Берт, Дэвид У.; Эллегрен, Ганс (2005). «Сравнение геномов курицы и индейки выявляет более высокую скорость дивергенции нуклеотидов на микрохромосомах, чем макрохромосомы» . Исследование генома . 15 (1): 120–5. doi : 10.1101/gr.3021305 . PMC 540272 . PMID 15590944 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Маккуин, Хизер А.; Сирико, Джорджия; Берд, Адриан П. (1998). «Цыпленок микрохромосомов гипетилированные, ранние репликации и богатые генами» . Исследование генома . 8 (6): 621–30. doi : 10.1101/gr.8.6.621 . PMC 310741 . PMID 9647637 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Берт, DW (2002). «Происхождение и эволюция птичьего микрохромосом». Цитогенетические и геномные исследования . 96 (1–4): 97–112. doi : 10.1159/000063018 . PMID 12438785 . S2CID 26017998 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Филлон, Валери (1998). «Курица как модель для изучения микрохромосомов у птиц: обзор» . Генетика эволюция отбора . 30 (3): 209–19. doi : 10.1186/1297-9686-30-3-209 . PMC 2707402 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Гроенен, Мартен А.М.; Ченг, Ганс Х.; Bumstead, Nat; Бенке, Бернард Ф.; Briles, W. Elwood; Берк, Терри; Берт, Дэйв В.; Crittenden, Lyman B.; и др. (2000). «Консенсусная карта связи генома куриного генома» . Исследование генома . 10 (1): 137–47. doi : 10.1101/gr.10.1.137 (неактивный 2024-09-18). PMC 310508 . PMID 10645958 . {{cite journal}}: CS1 Maint: doi неактивен по состоянию на сентябрь 2024 года ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Ка-Шу Вонг, Гейн; Лю, бин; Ван, Джун; Чжан, Юн; Ян, Сюй; Чжан, Зенгжин; Мэн, Циншун; Чжоу, Джун; и др. (2004). «Генетическая вариационная карта для курицы с 2,8 миллионами однонуклеотидных полиморфизмов» . Природа . 432 (7018): 717–22. Bibcode : 2004natur.432..717b . doi : 10.1038/nature03156 . PMC 2263125 . PMID 15592405 .
^ Рид, Км; Chaves, Ld; Мендоса, К.М. (2007). «Интегрированная и сравнительная генетическая карта генома Турции». Цитогенетические и геномные исследования . 119 (1–2): 113–26. doi : 10.1159/000109627 . PMID 18160790 . S2CID 42494634 .
^ Робертс, Ричард Дж.; Даллоул, Рами А.; Лонг, Джули А.; Zimin, Aleksey v.; Аслам, Лукман; Бил, Кэтрин; Энн Бломберг, Ле; Буффард, Паскаль; и др. (2010). «Многоплатформное секвенирование следующего поколения домашней индейки (Мелеагрис Галлопаво): сборка генома и анализ» . PLOS Биология . 8 (9): E1000475. doi : 10.1371/journal.pbio.1000475 . PMC 2935454 . PMID 20838655 .
^ Баденхорст, Далин; Stanyon, Roscoe; Engstrom, Tag; Валенсуэла, Николь (2013-03-20). «Система микрохромосом ZZ/ZW в колючих черепах черепицы Apalone Spinifera выявляет интригующее сохранение половых хромосом у Trionychidae» . Исследование хромосом . 21 (2): 137–147. doi : 10.1007/s10577-013-9343-2 . ISSN 0967-3849 . PMID 23512312 . S2CID 14434440 .
^ Злотина, а; Dedukh, D; Красикова, А (8 ноября 2017 г.). «Эволюция амфибий и птичьего кариотипа: понимание исследований хромосомы Lampbrush» . Гены . 8 (11): 311. doi : 10.3390/genes8110311 . PMC 5704224 . PMID 29117127 .
^ Рамос, c; Ривера, L; Бенитес, J; Tejedor, E; Санчес-Каско, А (1979). «Рецидив синдрома Дауна, связанный с микрохромосомой». Человеческая генетика . 49 (1): 7–10. doi : 10.1007/bf00277682 . PMID 157321 . S2CID 6251717 .
^ López-Pajares, i.; Delicado, A.; Pascual-Castroviejo, i.; López-Martin, V.; Морено, Ф.; Гарсия-Маркус, JA (1994). «Синдром хрупкого X с дополнительной микрохромосомой». Клиническая генетика . 45 (4): 186–9. Doi : 10.1111/j.1399-0004.1994.tb04020.x . PMID 8062436 . S2CID 35421842 .

[ohno1962-1] Jump up to: ^а ^{беременный} Оно, Сусуму; Кристиан, LC; Стениус, Кристина (сентябрь 1962). «Ядлеоларганизирующие микрохромосомы Gallus Domesticus». Экспериментальные исследования клеток . 27 (3): 612–614. doi : 10.1016/0014-4827 (62) 90033-2 . PMID 13939683 .

[gallusgenome-2] Hillier, Ladeana W.; Международный консорциум секвенирования куриного генома (декабрь 2004 г.). «Последовательность и сравнительный анализ генома курицы обеспечивают уникальные взгляды на эволюцию позвоночных» . Природа . 432 (7018): 695–716. Bibcode : 2004natur.432..695c . doi : 10.1038/nature03154 . PMID 15592404 .

[Waters21-3] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Уотерс, Пол Д.; Патель, Хардип Р.; Руис-Херрера, Аврора; Альварес-Гонсалес, Люсия; Листер, Николас С.; Симаков, Олег; Эзаз, Тарик; Каур, Парвиндер ; Фрере, Селин; Грюцнер, Фрэнк; Жорж, Артур; Грейвс, Дженнифер А. Маршалл (9 ноября 2021 г.). «Микромосомы - это строительные блоки птиц, рептилий и млекопитающих хромосом» . Труды Национальной академии наук . 118 (45): E21124944118. Bibcode : 2021pnas..11812494W . doi : 10.1073/pnas.2112494118 . PMC 8609325 . PMID 34725164 .

[turkey-4] Jump up to: ^а ^{беременный} Аксельссон, Эрик; Вебстер, Мэтью Т.; Смит, Ник Г.С.; Берт, Дэвид У.; Эллегрен, Ганс (2005). «Сравнение геномов курицы и индейки выявляет более высокую скорость дивергенции нуклеотидов на микрохромосомах, чем макрохромосомы» . Исследование генома . 15 (1): 120–5. doi : 10.1101/gr.3021305 . PMC 540272 . PMID 15590944 .

[mcqueen-5] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Маккуин, Хизер А.; Сирико, Джорджия; Берд, Адриан П. (1998). «Цыпленок микрохромосомов гипетилированные, ранние репликации и богатые генами» . Исследование генома . 8 (6): 621–30. doi : 10.1101/gr.8.6.621 . PMC 310741 . PMID 9647637 .

[evolution-6] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Берт, DW (2002). «Происхождение и эволюция птичьего микрохромосом». Цитогенетические и геномные исследования . 96 (1–4): 97–112. doi : 10.1159/000063018 . PMID 12438785 . S2CID 26017998 .

[fillon-7] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Филлон, Валери (1998). «Курица как модель для изучения микрохромосомов у птиц: обзор» . Генетика эволюция отбора . 30 (3): 209–19. doi : 10.1186/1297-9686-30-3-209 . PMC 2707402 .

[genome-8] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Гроенен, Мартен А.М.; Ченг, Ганс Х.; Bumstead, Nat; Бенке, Бернард Ф.; Briles, W. Elwood; Берк, Терри; Берт, Дэйв В.; Crittenden, Lyman B.; и др. (2000). «Консенсусная карта связи генома куриного генома» . Исследование генома . 10 (1): 137–47. doi : 10.1101/gr.10.1.137 (неактивный 2024-09-18). PMC 310508 . PMID 10645958 . {{cite journal}}: CS1 Maint: doi неактивен по состоянию на сентябрь 2024 года ( ссылка )

[genevar-9] Jump up to: ^а ^{беременный} Ка-Шу Вонг, Гейн; Лю, бин; Ван, Джун; Чжан, Юн; Ян, Сюй; Чжан, Зенгжин; Мэн, Циншун; Чжоу, Джун; и др. (2004). «Генетическая вариационная карта для курицы с 2,8 миллионами однонуклеотидных полиморфизмов» . Природа . 432 (7018): 717–22. Bibcode : 2004natur.432..717b . doi : 10.1038/nature03156 . PMC 2263125 . PMID 15592405 .

[10] Рид, Км; Chaves, Ld; Мендоса, К.М. (2007). «Интегрированная и сравнительная генетическая карта генома Турции». Цитогенетические и геномные исследования . 119 (1–2): 113–26. doi : 10.1159/000109627 . PMID 18160790 . S2CID 42494634 .

[11] Робертс, Ричард Дж.; Даллоул, Рами А.; Лонг, Джули А.; Zimin, Aleksey v.; Аслам, Лукман; Бил, Кэтрин; Энн Бломберг, Ле; Буффард, Паскаль; и др. (2010). «Многоплатформное секвенирование следующего поколения домашней индейки (Мелеагрис Галлопаво): сборка генома и анализ» . PLOS Биология . 8 (9): E1000475. doi : 10.1371/journal.pbio.1000475 . PMC 2935454 . PMID 20838655 .

[12] Баденхорст, Далин; Stanyon, Roscoe; Engstrom, Tag; Валенсуэла, Николь (2013-03-20). «Система микрохромосом ZZ/ZW в колючих черепах черепицы Apalone Spinifera выявляет интригующее сохранение половых хромосом у Trionychidae» . Исследование хромосом . 21 (2): 137–147. doi : 10.1007/s10577-013-9343-2 . ISSN 0967-3849 . PMID 23512312 . S2CID 14434440 .

[13] Злотина, а; Dedukh, D; Красикова, А (8 ноября 2017 г.). «Эволюция амфибий и птичьего кариотипа: понимание исследований хромосомы Lampbrush» . Гены . 8 (11): 311. doi : 10.3390/genes8110311 . PMC 5704224 . PMID 29117127 .

[14] Рамос, c; Ривера, L; Бенитес, J; Tejedor, E; Санчес-Каско, А (1979). «Рецидив синдрома Дауна, связанный с микрохромосомой». Человеческая генетика . 49 (1): 7–10. doi : 10.1007/bf00277682 . PMID 157321 . S2CID 6251717 .

[15] López-Pajares, i.; Delicado, A.; Pascual-Castroviejo, i.; López-Martin, V.; Морено, Ф.; Гарсия-Маркус, JA (1994). «Синдром хрупкого X с дополнительной микрохромосомой». Клиническая генетика . 45 (4): 186–9. Doi : 10.1111/j.1399-0004.1994.tb04020.x . PMID 8062436 . S2CID 35421842 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]