Хиазма (генетика)
В генетике хиазма ) — это точка контакта, физическая связь между двумя ( ( мн.ч .: chiasmata несестринскими) хроматидами , принадлежащими гомологичным хромосомам . При данной хиазме между обеими хроматидами может происходить обмен генетическим материалом, так называемый хромосомный кроссовер , но это происходит гораздо чаще во время мейоза , чем при митозе . [1] При мейозе отсутствие хиазмы обычно приводит к неправильной сегрегации хромосом и анеуплоидии . [2]
Точки кроссинговера становятся видимыми в виде хиазм после того, как синаптонемный комплекс расходится и гомологичные хромосомы слегка отстоят друг от друга.
Феномен генетической хиазмы ( хиазматипии ) был открыт и описан в 1909 году Франсом Альфонсом Янсенсом , профессором Левенского университета в Бельгии . [3] [4]
Когда каждая тетрада , состоящая из двух пар сестринских хроматид , начинает расщепляться, единственные точки соприкосновения находятся в хиазмах. Хиазмы становятся видимыми на стадии диплотены профазы I мейоза , но считается, что фактический «кроссинговер» генетического материала происходит во время предыдущей стадии пахитены . Сестринские хроматиды также образуют хиазмы между собой (также известные как структура ци), но поскольку их генетический материал идентичен, это не вызывает каких-либо заметных изменений в образующихся дочерних клетках.
У человека на каждое плечо хромосомы приходится одна хиазма. [5] а у млекопитающих количество плеч хромосом является хорошим предиктором количества кроссинговеров. [6] Тем не менее, данные показывают, что у людей и, возможно, у других видов количество кроссинговеров регулируется на уровне всей хромосомы, а не на уровне плеча. [2]
Кузнечика Melanoplus femurrubrum подвергали острой дозе рентгеновского излучения на каждой отдельной стадии мейоза и измеряли частоту хиазм. [7] Было обнаружено, что облучение во время лептотен-зиготенных стадий мейоза, то есть до периода пахитены, в котором происходит кроссоверная рекомбинация, увеличивает частоту последующих хиазм. Аналогично, у кузнечика Chorthippus brunneus воздействие рентгеновского излучения на стадиях зиготены-ранней пахитены вызывало значительное увеличение средней частоты хиазм клеток. [8] Частоту хиазм оценивали на более поздних стадиях диплотен-диакинеза мейоза. Эти результаты позволяют предположить, что рентгеновские лучи вызывают повреждения ДНК , включая, вероятно, двухцепочечные разрывы, и эти повреждения восстанавливаются перекрестным путем, ведущим к образованию хиазм.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Андерсен С.Л., Секельски Дж. (2010). «Мейотическая и митотическая рекомбинация: два разных пути восстановления двухцепочечного разрыва: разные функции мейотической и митотической репарации DSB отражаются в разном использовании путей и разных результатах» . Биоэссе . 32 (12): 1058–66. doi : 10.1002/bies.201000087 . ПМК 3090628 . ПМИД 20967781 .
- ^ Jump up to: а б Фледел-Алон А., Уилсон Д.Д., Броман К., Вен Х, Обер С., Куп Г., Пшеворски М. (2009). «Широкомасштабные закономерности рекомбинации, лежащие в основе правильного дизъюнкции у людей» . ПЛОС Генетика . 5 (9): e1000658. дои : 10.1371/journal.pgen.1000658 . ПМЦ 2734982 . ПМИД 19763175 .
- ^ Элоф Аксель Карлсон, Наследие Менделя: происхождение классической генетики , CSHL Press, 2004, ISBN 0-87969-675-3 , стр.xvii
- ^ В поисках гена: от Дарвина к ДНК Джеймс Шварц, издательство Гарвардского университета (2008), стр. 182 ISBN 0-674-02670-5 Проверено 19 марта 2010 г.
- ^ Хассольд Т., Джудис Л., Чан Э.Р., Шварц С., Сефтел А., Линн А. (2004). «Цитологические исследования мейотической рекомбинации у мужчин». Цитогенетические и геномные исследования . 107 (3–4): 249–55. дои : 10.1159/000080602 . ПМИД 15467369 . S2CID 1306255 .
- ^ Пардо-Мануэль де Вильена Ф, Сапиенца С (2001). «Рекомбинация пропорциональна числу плеч хромосом у млекопитающих». Геном млекопитающих . 12 (4): 318–22. дои : 10.1007/s003350020005 . ПМИД 11309665 . S2CID 38172472 .
- ^ Черч, Кэтлин; Уимбер, Дональд Э. (март 1969 г.). «Мейоз у кузнечика: частота хиазм после повышенной температуры и рентгеновских лучей». Канадский журнал генетики и цитологии . 11 (1): 209–216. дои : 10.1139/g69-025 . ПМИД 5797806 .
- ^ Вестерман М (1971). «Влияние рентгеновского облучения на частоту хиазм у Chorthippus brunneus» . Наследственность (Эдинб) . 27 (1): 83–91. дои : 10.1038/hdy.1971.73 . ПМИД 5289295 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Рекомбинация и образование хиазм при мейозе
- Уитби, М. (2009), «Рекомбинация и образование хиазм при мейозе», Миллар, Дж. (ред.), Цикл деления клеток: контроль того, когда и где клетки делятся и дифференцируются, Коллекция биомедицинских и биологических наук, Генри Стюарт Talks Ltd, Лондон (онлайн по адресу http://hstalks.com/?t=BL0422198 )