Трансвекция (генетика)
Трансвекция — эпигенетическое явление, возникающее в результате взаимодействия между аллелем одной хромосомы и соответствующим аллелем гомологичной хромосомы . Трансвекция может привести как к активации, так и к репрессии генов . [1] Это также может происходить между неаллельными областями генома, а также областями генома, которые не транскрибируются.
Первое наблюдение митотического (то есть немейотического ) спаривания хромосом было обнаружено с помощью микроскопии в 1908 году Нетти Стивенс . [2] Эдвард Б. Льюис из Калифорнийского технологического института обнаружил трансвекцию биторакса у дрозофилы в 1950-х годах. [3] С тех пор трансвекция наблюдалась в ряде дополнительных локусов у дрозофилы , включая гены, известные как белый , декапентаплегический , отсутствие глаз , рудиментарный и желтый . [4] [5] [6] [7] [8] По определению Льюиса: «Функционально трансвекция происходит, если фенотип данного генотипа может быть изменен исключительно за счет нарушения соматического (или мейотического) спаривания. Такое нарушение обычно может быть достигнуто путем введения гетерозиготной перестройки, которая нарушает спаривание в соответствующих регион, но не оказывает собственного влияния на фенотип» (цитируется Тинг Ву и Джимом Моррисом, 1999). [9] ). Недавно явления, опосредованные спариванием, наблюдались у видов, отличных от дрозофилы , 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. помещается в другую хромосому В некоторых случаях, если один аллель в результате транслокации , трансвекция не происходит. Иногда трансвекцию можно восстановить в транслокационной гомозиготе, где обе аллели снова могут спариваться. Восстановление фенотипа наблюдалось при битораксе , декапентаплегии , отсутствии и рудиментарности глаз , а также при наличии трансгенов белого цвета . В некоторых случаях трансвекция между двумя аллелями приводит к внутригенной комплементации , тогда как нарушение трансвекции нарушает комплементацию.
Считается, что трансвекция происходит посредством различных механизмов. В одном механизме энхансеры одной аллели активируют промотор парной второй аллели. Другие механизмы включают чувствительное к спариванию молчание и обход энхансером инсулятора хроматина посредством опосредованных спариванием изменений в структуре гена. [12] [13]
Физиологическая значимость трансвекции недавно была документирована в контексте экспрессии генов, обусловленной полом. У дрозофилы трансвекция действует на женский X-сцепленный ген Yellow , который гомозиготен у самок (XX) и гемизиготен у самцов (XY). [14]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Галузис, Харалампос Хрисовалантис; Прюдом, Бенджамин (20 декабря 2021 г.). «Актуальность и механизмы трансвекции» . Биологические отчеты . 344 (4): 373–387. дои : 10.5802/crbiol.69 . ISSN 1768-3238 . ПМИД 35787607 . S2CID 245358216 .
- ^ Стивенс Н.М. (1908). «Изучение половых клеток некоторых двукрылых на предмет гетерохромосом и явлений синапса» . J Exp Зоол . 5 (3): 359–374. Бибкод : 1908JEZ.....5..359S . дои : 10.1002/jez.1400050304 .
- ^ Льюис Э.Б. (1954). «Теория и применение нового метода обнаружения хромосомных перестроек у Drosophila melanogaster». Американский натуралист . 88 (841): 225–239. дои : 10.1086/281833 . S2CID 222327165 .
- ^ Гелбарт В.М., Ву CT (октябрь 1982 г.). «Взаимодействие мутаций zeste с локусами, проявляющими трансвекционные эффекты у Drosophila melanogaster» . Генетика . 102 (2): 179–89. дои : 10.1093/генетика/102.2.179 . ПМК 1201932 . ПМИД 6818101 .
- ^ Дункан И.В. (2002). «Эффекты трансвекции у дрозофилы». Ежегодный обзор генетики . 36 : 521–56. дои : 10.1146/annurev.genet.36.060402.100441 . ПМИД 12429702 .
- ^ Кеннисон Дж. А., Саутворт Дж. В. (2002). «13 Трансвекция у дрозофилы». Эффекты гомологии . Достижения генетики. Том. 46. С. 399–420. дои : 10.1016/S0065-2660(02)46014-2 . ISBN 978-0-12-017646-5 . ПМИД 11931232 .
- ^ Пирротта V (июль 1999 г.). «Трансвекция и эффекты хромосомного трансвзаимодействия». Биохим. Биофиз. Акта . 1424 (1): М1–8. дои : 10.1016/S0304-419X(99)00019-0 . ПМИД 10456029 .
- ^ Макки Б.Д. (март 2004 г.). «Гомологическое спаривание и динамика хромосом в мейозе и митозе». Биохим. Биофиз. Акта . 1677 (1–3): 165–80. дои : 10.1016/j.bbaexp.2003.11.017 . ПМИД 15020057 .
- ^ Ву CT, Моррис-младший (апрель 1999 г.). «Трансвекция и другие эффекты гомологии». Курс. Мнение. Жене. Дев . 9 (2): 237–46. дои : 10.1016/S0959-437X(99)80035-5 . ПМИД 10322135 .
- ^ Сандху К.С., Ши С., Шёлиндер М., Чжао З., Гёндёр А., Лю Л., Тивари В.К., Гвиберт С., Эмильссон Л., Имре М.П., Олссон Р. (15 ноября 2009 г.). «Неаллельная трансвекция множественных импринтированных локусов организуется областью контроля импринтинга H19 во время развития зародышевой линии» . Гены и развитие . 23 (22): 2598–603. дои : 10.1101/gad.552109 . ПМЦ 2779760 . ПМИД 19933149 .
- ^ 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 .
- ^ Ли А.М., Ву CT (декабрь 2006 г.). «Взаимодействие энхансер-промотор в желтом гене Drosophila melanogaster: различные промоторы участвуют в транс-взаимодействиях и регулируют их» . Генетика . 174 (4): 1867–80. doi : 10.1534/genetics.106.064121 . ПМК 1698615 . ПМИД 17057235 .
- ^ Оу С.А., Чанг Э., Ли С., Со К., Ву КТ, Моррис-младший (октябрь 2009 г.). «Влияние хромосомных перестроек на трансвекцию желтого гена Drosophila melanogaster» . Генетика . 183 (2): 483–96. дои : 10.1534/genetics.109.106559 . ПМК 2766311 . ПМИД 19667134 .
- ^ Галузис, Харалампос Хрисовалантис; Прюдом, Бенджамин (22 января 2021 г.). «Трансвекция регулирует экспрессию Х-сцепленного гена мухи с учетом пола» . Наука . 371 (6527): 396–400. Бибкод : 2021Sci...371..396G . дои : 10.1126/science.abc2745 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 33479152 . S2CID 231666458 .