Взаимное молчание

Реципрокное молчание , генетический феномен, который в основном встречается у растений, относится к модели избыточных генов, которые замалчиваются после полиплоидного события. Полиплоидия (полное дупликация генома ) широко распространена у растений и представляет собой важный метод видообразования. Когда возникает полиплоидный вид, его геном содержит гомеологов , дублированные хромосомы с эквивалентной генетической информацией. Однако замалчивание избыточных генов происходит быстро в новых полиплоидах генетическими и эпигенетическими способами. В первую очередь это происходит потому, что избыточность позволяет заглушить один из двух генов, присутствующих в каждом локусе, не влияя на фенотип организма, и, таким образом, мутации , которые устраняют экспрессию генов , с гораздо меньшей вероятностью будут вредными или летальными. Это позволяет мутациям, которые были бы смертельными для диплоидных популяций, накапливаться в полиплоидах. Реципрокное молчание относится к специфическому паттерну молчания, при котором эквивалентные локусы одновременно подавляются и экспрессируются реципрокным образом. Это явление наблюдается в двух различных масштабах.

Взаимное молчание между популяциями

Аллополиплоиды — виды, увеличение состава генетического материала которых является результатом гибридизации двух близкородственных видов . Таким образом, гомеологичные хромосомы у аллополиплоидов эквивалентны, но не идентичны. Эти различия означают, что точный паттерн молчания и экспрессии может иметь важные фенотипические эффекты. Взаимное молчание на уровне популяции относится к случаю, когда каждая из двух популяций произошла от одного и того же аллополиплоида . В одной популяции один из двух эквивалентных локусов (А) экспрессируется, в то время как другой (В) замалчивается, в то время как в другой популяции наблюдается реципрокный паттерн, при котором B экспрессируется, а A замалчивается. Важно отметить, что это относится к эквивалентным локусам, конкретным местам внутри генома, а не ко всей гомеологичной хромосоме .

Взаимное молчание на уровне популяции было предложено как средство аллопатрического видообразования после полиплоидного события. Аллопатрическое видообразование происходит, когда две популяции одного и того же вида становятся пространственно разделенными и накапливают достаточно генетических различий, чтобы потерять способность скрещиваться. Поскольку у аллополиплоидов замалчиваются избыточные гены, существует вероятность быстрого накопления генетических различий за счет взаимного замалчивания. Эти различия могут привести к потере способности скрещиваться между отдельными популяциями быстрее, чем другие методы видообразования , учитывая относительную скорость, с которой гены замолкают после полиплоидного события. Еще быстрее избыточные гены можно заставить замолчать эпигенетическими методами, хотя важность этого явления до конца не понята.

Реципрокное молчание между тканями

Реципрокное молчание на тканевом уровне относится к одному и тому же паттерну молчания и экспрессии гомеологичных локусов. Однако в этом случае различия в молчании и экспрессии происходят между двумя типами тканей внутри одного и того же человека, а не у людей из разных популяций. Это пример неофункционализации — процесса, при котором дублированные гены, которые когда-то находились в эквивалентных локусах, эволюционируют для выполнения двух отдельных функций. Поскольку разные ткани требуют для экспрессии разных генов, между тканями может происходить взаимное молчание . Важно отметить, что хотя характер экспрессии генов такой же, как и в популяционном случае, генетические средства, с помощью которых этот образец достигается, сильно отличаются. Считается, что мутации, вызывающие молчание, являются основным источником взаимного молчания. на уровне популяции, на уровне ткани играют роль только эпигенетические факторы, поскольку экспрессируемые копии обоих гомеологичных локусов должны существовать во всех клетках индивидуума, если разные ткани экспрессируют разные гомеологи.