Homologické somatické párování - Homologous somatic pairing - Wikipedia

Dynamické párování chromozomů. Pojem „párování“ popisuje prostorové vzájemné porovnání celých homologních chromozomů, alelických sekvencí a / nebo homologních sekvencí na neallelických místech. (A, B) Homologní chromozomy mohou existovat jako spárované po celé své délce a relativní aktivity párovacích a anti-párovacích faktorů určují stupeň globálního párování chromozomů. (C) Lokální párovací a anti-párovací faktory mohou ovlivnit stav párování konkrétních genů nebo chromozomálních oblastí. Místní „párovací centra“ mohou nukleovat globální párování, ale není jasné, zda se faktory regulující místní párování liší od globálních párovacích faktorů. (D – F) V některých případech se centromery nebo telomery z homologů mohou spárovat nebo shlukovat s nehomologními chromozomy, zatímco nedochází k párování podél ramen chromozomu

Somatická párování z homologní chromozomy je podobný pre- a brzy meiotický párování (viz článek: Homologní chromozom # V meióze ) a byl pozorován v Dvoukřídlí[1] (Drosophila ), a nadějné droždí,[2] například (zda se u metazoanů vyvinulo vícekrát, je nejasné[3]). Savci vykazují malé párování na rozdíl od zárodečných buněk, které se odehrává na konkrétních lokusech a pod kontrolou vývojové signalizace (chápáno jako podmnožina dalších mezichromozomálních interakcí s dlouhým dosahem, jako je smyčka a organizace do chromozomální teritoria ).[4]

Zatímco meiotické párování bylo rozsáhle studováno, role somatického párování zůstala méně dobře pochopena a není známo ani to, zda mechanicky souvisí s meiotickým párováním.[5]

Brzká práce

První recenzi somatického párování provedl Metz v roce 1916,[1] s odvoláním na první popis párování provedený v roce 1907[6] a 1908 N. M. Stevens v zárodečných buňkách, kteří zaznamenali:[7]

„Může tedy být pravda, že ke spárování homologních chromozomů dochází v souvislosti s každou mitózou v průběhu celého života tohoto hmyzu“ (str. 215)

Stevens zaznamenal potenciál komunikace a roli v dědičnosti.[7]

Zatímco meiotické homologní párování se později stalo dobře studovaným, somatické párování zůstalo zanedbáno kvůli tomu, co bylo popsáno jako „omezení cytologických nástrojů pro měření párování a genetických nástrojů pro narušení dynamiky párování".[5]

Nejnovější poznatky z vysoce výkonného screeningu

V roce 1998 bylo zjištěno, že homologní párování v Drosophila dochází prostřednictvím nezávislých zasvěcení (na rozdíl od řízeného pohybu „procesivního zipování“).[4][8]

První RNAi obrazovka (na základě DNA RYBY[9]) bylo provedeno za účelem identifikace genů regulujících D. melanogaster somatické párování v roce 2012,[10] popsané v té době jako poskytování „rozsáhlého„ seznamu dílů “převážně nových faktorů“. Jednalo se o 40 párujících podporujících genů a 65 „anti-párovacích“ genů (z nichž 2 a 1 již byly známy), z nichž mnohé mají lidské ortology.[5]

Předchozí obrazovka RNAi v roce 2007 ukázala narušení Topoizomeráza Aktivita II narušuje somatické párování uvnitř Drosophila tkáňová kultura,[11] což naznačuje roli pro organizaci zprostředkovanou topoizomerázou (nebo přímé interakce enzymů topoizomerázy) při párování.[4] Kondenzin (navzdory závislým interakcím s topoizomerázou II) je antagonistický Drosophila homologní párování.[12]

Reference

  1. ^ A b Metz, Charles W. (1916). „Studie chromozomů na dvoukřídlých. II. Párová asociace chromozomů ve dvoukřídlých a jejich význam“. Journal of Experimental Zoology. 21 (2): 213–279. doi:10.1002 / jez.1400210204. ISSN  0022-104X.
  2. ^ Burgess, Sean M; Kleckner, Nancy; Weiner, Beth M (1999). „Somatické párování homologů u začínajících kvasinek: existence a modulace“. Geny a vývoj. 13 (12): 1627–1641. doi:10.1101 / gad.13.12.1627. ISSN  1549-5477. PMC  316803. PMID  10385630.
  3. ^ Joyce, Eric F; Erceg, Jelena; Wu, C-ting (2016). „Párování a anti-párování: vyrovnávací čin v diploidním genomu“. Aktuální názor na genetiku a vývoj. 37: 119–128. doi:10.1016 / j.gde.2016.03.002. ISSN  0959-437X. PMC  4939289. PMID  27065367.
  4. ^ A b C Apte, Manasi S .; Meller, Victoria H. (2012). „Homologové párování u much a savců: regulace genů, jsou-li zapojeny dva“. Genetics Research International. 2012: 1–9. doi:10.1155/2012/430587. ISSN  2090-3154. PMC  3335585. PMID  22567388.
  5. ^ A b C Copenhaver, Gregory P .; Bosco, Giovanni (2012). „Párování chromozomu: Skrytý poklad už není“. Genetika PLOS. 8 (5): e1002737. doi:10.1371 / journal.pgen.1002737. ISSN  1553-7404. PMC  3359980. PMID  22654678.
  6. ^ Stevens, N. M. (1907) Chromozomy Drosophila ampelophila. Proc. VII mezinárodní Zool. Cong
  7. ^ A b Stevens, N. M. (1908). „Studie zárodečných buněk určitých dvoukřídlých s odkazem na heterochromozomy a jevy synapsy“. Journal of Experimental Zoology. 5 (3): 359–374. doi:10.1002 / jez.1400050304. ISSN  0022-104X.
  8. ^ Fung, Jennifer C .; Marshall, Wallace F .; Dernburg, Abby; Agard, David A .; Sedat, John W. (1998). „Homologní párování chromozomů v Drosophila melanogaster probíhá prostřednictvím několika nezávislých iniciací“. The Journal of Cell Biology. 141 (1): 5–20. CiteSeerX  10.1.1.431.4960. doi:10.1083 / jcb.141.1.5. ISSN  0021-9525. PMC  2132734. PMID  9531544.
  9. ^ Gonzalez, Inma; Mateos-Langerak, Julio; Thomas, Aubin; Cheutin, Thierry; Cavalli, Giacomo (2014). „Identifikace regulátorů trojrozměrné organizace Polycomb pomocí mikroskopické obrazovky RNAi na celém genomu“. Molekulární buňka. 54 (3): 485–499. doi:10.1016 / j.molcel.2014.03.004. ISSN  1097-2765. PMID  24703951.
  10. ^ Joyce, Eric F .; Williams, Benjamin R .; Xie, Tiao; Wu, C.-ting (2012). „Identifikace genů, které podporují nebo antagonizují spárování somatického homologu pomocí vysoce výkonné obrazovky založené na FISH“. Genetika PLOS. 8 (5): e1002667. doi:10.1371 / journal.pgen.1002667. ISSN  1553-7404. PMC  3349724. PMID  22589731.
  11. ^ Williams, B. R .; Bateman, J. R .; Novikov, N. D .; Wu, C.-T. (2007). „Narušení párování perturbs topoizomerázy II v buněčné kultuře Drosophila“. Genetika. 177 (1): 31–46. doi:10.1534 / genetika.107.076356. ISSN  0016-6731. PMC  2013714. PMID  17890361.
  12. ^ Hartl, T. A .; Smith, H. F .; Bosco, G. (2008). „Zarovnání a transvekce chromozomu jsou antagonizovány kondenzátem II“. Věda. 322 (5906): 1384–1387. doi:10.1126 / science.1164216. ISSN  0036-8075. PMID  19039137. S2CID  5154197.