크로스오버 간섭

Crossover interference

크로스오버 간섭은 감수분열 중에 서로에 대한 크로스오버의 비랜덤 배치를 가리킬 때 사용되는 용어입니다.이 용어는 헤르만 조셉 뮬러에 기인하는데, 그는 하나의 교차가 "같은 염색체 쌍에서 다른 교차가 동시에 일어나는 것과 간섭하며, 나는 이 현상을 "간섭"[1]이라고 불렀습니다.

이중 가닥 절단 또는 간극에 의해 시작된 감수성 재조합의 현재 모델, 이어서 상동 염색체 및 가닥 침투를 통해 재조합 복구 과정을 시작합니다.틈새를 수리하면 측면 영역의 교차(CO) 또는 비 교차(NCO)가 발생할 수 있습니다.CO 재조합은 위의 오른쪽 그림과 같이 이중 홀리데이 접합(DHJ) 모델에 의해 발생하는 것으로 생각됩니다.NCO 재조합체는 주로 왼쪽의 그림과 같이 합성 의존성 스트랜드 아닐링(SDSA) 모델에 의해 발생하는 것으로 생각됩니다.대부분의 재조합 이벤트는 SDSA 유형으로 보입니다.

감수성 교차(COs)는 동일한 염색체 상의 CO가 멀리 떨어져 분포되도록 조절되는 것으로 보인다(크로스 간섭).선충 케노하브디티스 엘레강스에서는 감수성 이중사슬절단(DSBs)이 COs보다 많다.따라서 모든 DSB가 CO로 이어지는 재조합 프로세스에 의해 복구되는 것은 아닙니다.RTEL-1 단백질은 감수성 CO의 과잉을 막기 위해 필요하다.rtel-1 돌연변이에서는 감수생물 CO 재조합이 유의하게 증가하고 교차 간섭이 [2]없는 것으로 보인다.RTEL1은 합성 의존성 가닥 어닐링을 촉진하여 CO 대신 비크로스오버(NCO) 재조합체를 발생시킨다(그림 [2]참조).일반적으로 전체 DSB의 약 절반은 NCO로 변환된다. RTEL-1은 일부 DSB의 수복을 [2]CO가 아닌 NCO로 유도함으로써 감수성 교차 간섭을 강제하는 것으로 보인다.

인간의 경우 산모의 [3]연령에 따라 재조합률이 증가한다.더욱이, 여성 재조합 사건의 배치는 단순한 교차 [4]간섭 모델에서 예상할 수 있는 것보다 서로 더 가까운 곳에서 일어나는 사건의 더 큰 부분과 함께 모성 연령에 따라 점점 더 규제완화가 되는 것으로 보인다.

높은 음의 간섭

박테리오파지 T4

HNI(high negative interference)는 양의 간섭과는 대조적으로 보통 유전자 내에서 짧은 게놈 거리에 걸쳐 측정되는 재조합 사건의 연관성을 말한다.그러한 단거리에 걸쳐 재조합 사건의 양의 상관(음성 간섭)이 존재한다.박테리오파지 T4에서 연구한 바와 같이 이러한 상관관계는 [5]검출에 사용된 부위 사이의 간격이 짧을수록 더 크다.HNI는 개별 짝짓기 이벤트 [6]동안 게놈의 짧은 영역 내에서 여러 번 교환되기 때문입니다.원거리 마커만을 포함하는 유전자 교배에서 "단일 교환"으로 간주되는 것은 사실 [7]게놈의 유한한 영역에 분포하는 복잡한 사건일 수 있다.유전자 [8]내 재조합 사건의 양의 상관관계를 설명하기 위해 DNA 합성 중 템플릿 DNA 가닥 간 전환(그림, SDSA 경로 참조)이 제안되었다.HNI는 관련된 재조합 사건이 [9]일어나는 부모 게놈의 영역에서 꽤 정밀한 기저보완성을 필요로 하는 것으로 보인다.

HIV

각 인간면역결핍바이러스(HIV) 입자는 2개의 단가닥 양성감각 RNA 게놈을 포함한다.숙주세포 감염 후 RNA 게놈의 역전사에 의해 게놈의 DNA 복사가 형성된다.역전사는 두 RNA 게놈 복사본 간의 템플릿 전환(복사 선택 재조합)[10]을 수반합니다.각 복제 [11]주기마다 게놈당 5~14개의 재조합 이벤트가 발생합니다.이 재조합은 HNI를 [12]나타낸다.HNI는 음가닥 DNA [13]합성 중에 상관된 템플릿 전환에 의해 명백하게 발생한다.템플릿 전환 재조합은 게놈 무결성을 유지하고 손상된 [10][14]게놈을 복구하기 위한 복구 메커니즘으로서 필요한 것으로 보인다.

레퍼런스

  1. ^ Muller, H.J. (1916). "The mechanism of crossing over". Am. Nat. 50.
  2. ^ a b c Youds JL, Mets DG, McIlwraith MJ, Martin JS, Ward JD, ONeil NJ, Rose AM, West SC, Meyer BJ, Boulton SJ (2010). "RTEL-1 enforces meiotic crossover interference and homeostasis". Science. 327 (5970): 1254–8. doi:10.1126/science.1183112. PMC 4770885. PMID 20203049.
  3. ^ Kong A, Barnard J, Gudbjartsson DF, Thorleifsson G, Jonsdottir G, Sigurdardottir S, Richardsson B, Jonsdottir J, Thorgeirsson T, Frigge ML, Lamb NE, Sherman S, Gulcher JR, Stefansson K (2004). "Recombination rate and reproductive success in humans". Nat. Genet. 36 (11): 1203–6. doi:10.1038/ng1445. PMID 15467721.
  4. ^ Campbell CL, Furlotte NA, Eriksson N, Hinds D, Auton A (2015). "Escape from crossover interference increases with maternal age". Nat Commun. 6: 6260. doi:10.1038/ncomms7260. PMC 4335350. PMID 25695863.
  5. ^ 체이스 M, 도어만 AH박테리오파지 T4의 유전자 구조의 짧은 세그먼트에 대한 높은 음성 간섭.유전학.1958년 5월;43(3):332-53.PMID 17247760
  6. ^ 에드거 RS, 스타인버그 CM박테리오파지 T4의 유전자 구조의 짧은 부분에 대한 높은 음성 간섭의 기원에 대하여.바이러스학.1958년 8월 6일 (1): 115-28일.PMID 13626191
  7. ^ 스타인버그 CM, 에드거 RS박테리오파지의 현재 유전자 재조합 이론에 대한 중요한 테스트입니다.유전학.1962년 2월 47:187-208PMID 13916671 PMCID:PMC1210322
  8. ^ 번스타인 H. 유전자 내 재조합 메커니즘에 관한 연구.I. 박테리오파지 T4의 rII 영역.(1962) 이론생물학 저널.1962; 3, 335-353.https://doi.org/10.1016/S0022-5193(62)80030-7
  9. ^ Berger H, Warren AJ. T4D 박테리오파지의 높은 음성 간섭에 대한 결실 돌연변이의 영향.유전학.1969년 9월 63일 (1):1-5. PMID 5365292 PMCID:PMC1212323
  10. ^ a b Rawson JMO, Nikolaitchik OA, Kele BF, Pathak VK, Hu WS. 효율적인 HIV-1 복제 및 바이러스 게놈 무결성 유지를 위해 재조합이 필요합니다.핵산 규격 2018년 11월 16일;46(20):10535-10545.doi:10.1093/nar/gky910.PMID 30307534
  11. ^ Cromer D, Grim AJ, Schlub TE, Mak J, Davenport MP. 생체 내 HIV 템플릿 전환 및 재조합률 추정.에이즈. 2016년 1월 30일 (2): 185-92.도이: 10.1097/QAD.00000000000936.PMID 26691546
  12. ^ Hu WS, Bowman EH, Delviks KA, Pathak VK.상동 재조합은 별개의 레트로바이러스 하위 집단에서 발생하며 높은 음성 간섭을 보인다.J Virol. 1997년 8월;71(8) : 6028-36. PMID 9223494
  13. ^ Anderson JA, Teufel RJ 2nd, Yin PD, Hu WS. 음가닥 DNA 합성 중 상관 템플릿 전환 이벤트: 레트로바이러스 재조합 중 높은 음의 간섭 메커니즘.J Virol. 1998년 2월 72일 (2): 1186-94.PMID 9445017
  14. ^ Hu WS, Temin HM.레트로바이러스 재조합과 역전사.과학.1990년 11월 30일; 250 (4985) : 1227-33.PMID 1700865

외부 링크