B chromozom - B chromosome

Sibiřský srnec metafáze se šíří chromozomy B.

Kromě toho normálního karyotyp, divoké populace mnoha zvířat, rostlin a hub druh obsahovat B chromozomy (také známý jako nadpočetné, příslušenství, (podmíněně) postradatelné, nebo linie specifické chromozomy). Podle definice tyto chromozomy nejsou nezbytné pro život druhu a chybí u některých (obvykle většiny) jednotlivců. Populace by tedy sestávala z jedinců s 0, 1, 2, 3 (atd.) B chromozomy.^[1] Chromozomy B jsou odlišné od markerové chromozomy nebo další kopie normálních chromozomů, jak se vyskytují v trizomie.

Původ

Evoluční původ nadpočetných chromozomů je nejasný, ale pravděpodobně musely být odvozeny z heterochromatických segmentů normálních chromozomů ve vzdálené minulosti. Obecně „můžeme nadpočetné považovat za velmi zvláštní kategorii genetický polymorfismus který se kvůli různým druhům akumulačních mechanismů neřídí běžnými mendelovskými zákony dědičnosti. “(Bílý 1973, str. 173)

Sekvenování příští generace ukázalo, že chromozomy B. žito jsou sloučení chromozomů žita A.^[2] Podobně B chromozomy cichlíd Haplochromis latifasciatus Bylo také prokázáno, že vznikají z přeskupení normálních chromozomů A.^[3]

Funkce

Většina chromozomů B je převážně nebo zcela heterochromatický (tj. do značné míry nekódování ), ale některé obsahují značné euchromatický segmenty^[4] (např. jako B chromozomy kukuřice). V některých případech působí chromozomy B. sobecké genetické prvky. V ostatních případech poskytují chromozomy B určitou pozitivní adaptivní výhodu. Například Britové saranče Myrmeleotettix maculatus má dva strukturní typy chromozomů B: metacentrická a submetacentrická. Nadpočetní, kteří mají a satelitní DNA, se vyskytují v teplém a suchém prostředí a ve vlhkých a chladnějších lokalitách jsou vzácné nebo chybí.

Existují důkazy o škodlivých účincích nadpočetných jedinců na plodnost pylu a příznivé účinky nebo asociace s konkrétními stanovišti jsou známy také u řady druhů.

Chromozomy B mohou za určitých okolností hrát pozitivní roli na normálních chromozomech A. U pšenice, an alopolyploid, B chromozomy potlačují homologní párování, což snižuje vícenásobné párování mezi homologními chromozomy.^[5] Bivalentní párování je zajištěno genem na chromozomu 5 lokusu Phenomu B genomu. Chromozomy B mají také následující účinky na chromozomy A:

zvyšuje asymetrické rozdělení chiasmatu
zvyšuje frekvence přechodu a rekombinace: zvyšuje variabilitu
způsobit zvýšené nepárové chromozomy: neplodnost

Chromozomy B mají tendenci se hromadit v produktech meiotických buněk, což vede ke zvýšení počtu B po generace, a tím působí jako sobecké genetické prvky. Tento účinek je však vyvážen výběrem proti neplodnosti.

V houbách

Polymorfismy chromozomů jsou velmi běžné houby. Různé izoláty stejného druhu mají často odlišný počet chromozomů, přičemž některé z těchto dalších chromozomů nejsou pro normální růst kultury nutné. Extra chromozomy jsou známé jako podmíněně postrádatelné nebo nadpočetné, protože jsou postradatelné pro určité situace, ale mohou poskytovat selektivní výhodu v různých prostředích.^[6]

Nadpočetné chromozomy nenesou geny, které jsou nezbytné pro základní růst hub, ale mohou mít určitý funkční význam. Bylo například zjištěno, že nadpočetný chromozom patogenu hrachu Haematonectria haematococca nese geny, které jsou důležité pro schopnost houby působit onemocnění. Bylo zjištěno, že tato nadpočetná DNA kóduje skupinu enzymů, které metabolizují toxiny, známou jako fytoalexiny, které jsou vylučovány imunitním systémem rostliny. Je možné, že tyto nadpočetné prvky vznikly v horizontální přenos genů události, protože sekvenční analýza často naznačuje, že mají odlišnou evoluční historii od základní chromozomální DNA.^[6]

Plísňový patogen infikující pšenici Zymoseptoria tritici obsahuje 8 postradatelných B-chromozomů - největší počet postradatelných chromozomů pozorovaný u hub.^[7]

Reference

^ Bílý M.J.D. (1973). Chromozomy (6. vydání). London: Chapman & Hall. 171 a násl. ISBN 0-412-11930-7.
^ Martis; et al. (2012). „Sobecký nadpočetný chromozom odhaluje svůj původ jako mozaiku hostitelského genomu a organelárních sekvencí“. Proc Natl Acad Sci USA. 109 (33): 13343–13346. doi:10.1073 / pnas.1204237109. PMC 3421217. PMID 22847450.
^ Valente; et al. (2014). „Původ a vývoj chromozomů B v cichlidách ryb Astatotilapia latifasciata na základě integrovaných genomových analýz“. Mol Biol Evol. 31 (8): 2061–2072. doi:10,1093 / molbev / msu148. PMID 24770715.
^ Trifonov, Vladimir A; Dementyeva, Polina V; Larkin, Denis M; O'Brien, Patricia CM; Perelman, Polina L; Yang, Fengtang; Ferguson-Smith, Malcolm A; Graphodatsky, Alexander S. 6. srpna 2013. Transkripce genu kódujícího protein na B chromozomech sibiřského srnce (Capreolus pygargus).
^ Dvořák, J; Deal, KR; Luo, MC (září 2006). "Objev a mapování supresorů Ph1 pšenice". Genetika. 174 (1): 17–27. doi:10.1534 / genetika.106.058115. PMC 1569802. PMID 16702426.
^ ^A ^b Covert SF (květen 1998). "Nadpočetné chromozomy ve vláknitých houbách". Curr. Genet. 33 (5): 311–9. doi:10,1007 / s002940050342. PMID 9618581. Archivovány od originál dne 2001-07-27.
^ Goodwin SB, M'barek SB, Dhillon B, Wittenberg AH, Crane CF, Hane JK, Foster AJ, Van der Lee TA, Grimwood J, Aerts A, Antoniw J, Bailey A, Bluhm B, Bowler J, Bristow J, dodávka der Burgt A, Canto-Canché B, Churchill AC, Conde-Ferràez L, Cools HJ, Coutinho PM, Csukai M, Dehal P, De Wit P, Donzelli B, van de Geest HC, van Ham RC, Hammond-Kosack KE, Henrissat B, Kilian A, Kobayashi AK, Koopmann E, Kourmpetis Y, Kuzniar A, Lindquist E, Lombard V, Maliepaard C, Martins N, Mehrabi R, Nap JP, Ponomarenko A, Rudd JJ, Salamov A, Schmutz J, Schouten HJ , Shapiro H, Stergiopoulos I, Torriani SF, Tu H, de Vries RP, Waalwijk C, Ware SB, Wiebenga A, Zwiers LH, Oliver RP, Grigoriev IV, Kema GH (2011). „Hotový genom plísňového patogenu Mycosphaerella graminicola odhaluje dispenzní strukturu, plasticitu chromozomů a tajnou patogenezi“. PLoS Genet. 7 (6): e1002070. doi:10.1371 / journal.pgen.1002070. PMC 3111534. PMID 21695235.

Další čtení

Burt, A. & R.L. Trivers (2005). Geny v konfliktu: Biologie sobeckých genetických prvků. Cambridge, MA: Harvard University Press. ISBN 0-674-01713-7.
Camacho JP, Sharbel TF, Beukeboom LW (únor 2000). "Evoluce B-chromozomu". Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 355 (1394): 163–78. doi:10.1098 / rstb.2000.0556. PMC 1692730. PMID 10724453.
Camacho, J.P.M. (2004). "B chromozomy v genomu eukaryotu". Cytogenetický a genomový výzkum. 106 (2–4): I – III. doi:10.1159/000080117. PMC 5586817. (Speciální problém)
Camacho, J.P.M. (2005). „B chromozomy“. V T.R. Gregory (ed.). Evoluce genomu. San Diego: Elsevier. str.223 –86.
Perfectti F, Corral JM, Mesa JA, Cabrero J, Bakkali M, López-León MD, Camacho JPM (2004). "Rychlé potlačení parazitického B chromozomu". Cytogenetický a genomový výzkum. 106 (2–4): 338–43. doi:10.1159/000079309. PMID 15292613.
Bakkali M, Camacho JP (2004). „Polymorfismus chromozomu B kobylky Eyprepocnemis plorans v severní Africe. IV. Přenos vzácných variant chromozomu B ". Cytogenet. Genome Res. 106 (2–4): 332–7. doi:10.1159/000079308. PMID 15292612. Archivovány od originál dne 15.06.2011.
Bakkali M, Camacho JP (květen 2004). „Polymorfismus chromozomu B kobylky Eyprepocnemis plorans v severní Africe: III. rychlost mutace chromozomů B ". Dědičnost. 92 (5): 428–33. doi:10.1038 / sj.hdy.6800437. PMID 14997182.

externí odkazy

[1] Bílý M.J.D. (1973). Chromozomy (6. vydání). London: Chapman & Hall. 171 a násl. ISBN 0-412-11930-7.

[Martis_et_al_2012-2] Martis; et al. (2012). „Sobecký nadpočetný chromozom odhaluje svůj původ jako mozaiku hostitelského genomu a organelárních sekvencí“. Proc Natl Acad Sci USA. 109 (33): 13343–13346. doi:10.1073 / pnas.1204237109. PMC 3421217. PMID 22847450.

[Valente_et_al_2014-3] Valente; et al. (2014). „Původ a vývoj chromozomů B v cichlidách ryb Astatotilapia latifasciata na základě integrovaných genomových analýz“. Mol Biol Evol. 31 (8): 2061–2072. doi:10,1093 / molbev / msu148. PMID 24770715.

[4] Trifonov, Vladimir A; Dementyeva, Polina V; Larkin, Denis M; O'Brien, Patricia CM; Perelman, Polina L; Yang, Fengtang; Ferguson-Smith, Malcolm A; Graphodatsky, Alexander S. 6. srpna 2013. Transkripce genu kódujícího protein na B chromozomech sibiřského srnce (Capreolus pygargus).

[5] Dvořák, J; Deal, KR; Luo, MC (září 2006). "Objev a mapování supresorů Ph1 pšenice". Genetika. 174 (1): 17–27. doi:10.1534 / genetika.106.058115. PMC 1569802. PMID 16702426.

[Covert-6] A ^b Covert SF (květen 1998). "Nadpočetné chromozomy ve vláknitých houbách". Curr. Genet. 33 (5): 311–9. doi:10,1007 / s002940050342. PMID 9618581. Archivovány od originál dne 2001-07-27.

[pmid21695235-7] Goodwin SB, M'barek SB, Dhillon B, Wittenberg AH, Crane CF, Hane JK, Foster AJ, Van der Lee TA, Grimwood J, Aerts A, Antoniw J, Bailey A, Bluhm B, Bowler J, Bristow J, dodávka der Burgt A, Canto-Canché B, Churchill AC, Conde-Ferràez L, Cools HJ, Coutinho PM, Csukai M, Dehal P, De Wit P, Donzelli B, van de Geest HC, van Ham RC, Hammond-Kosack KE, Henrissat B, Kilian A, Kobayashi AK, Koopmann E, Kourmpetis Y, Kuzniar A, Lindquist E, Lombard V, Maliepaard C, Martins N, Mehrabi R, Nap JP, Ponomarenko A, Rudd JJ, Salamov A, Schmutz J, Schouten HJ , Shapiro H, Stergiopoulos I, Torriani SF, Tu H, de Vries RP, Waalwijk C, Ware SB, Wiebenga A, Zwiers LH, Oliver RP, Grigoriev IV, Kema GH (2011). „Hotový genom plísňového patogenu Mycosphaerella graminicola odhaluje dispenzní strukturu, plasticitu chromozomů a tajnou patogenezi“. PLoS Genet. 7 (6): e1002070. doi:10.1371 / journal.pgen.1002070. PMC 3111534. PMID 21695235.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]