Микрохромосома - Microchromosome

Изображение курица хромосомы с множеством микрохромосом (отображаются в виде точек). Стрелки указывают на окрашенный генный локус на гомологичных макрохромосомах.

А микрохромосома это тип очень маленьких хромосома который является типичным компонентом кариотип из птицы, немного рептилии, рыбы, и амфибии; они склонны[нечеткий ] отсутствовать в млекопитающие.[1] Их размер меньше 20 Мб; хромосомы больше 40 МБ по размеру известны как макрохромосомы, а от 20 до 40 Мбайт классифицируются как промежуточные хромосомы.[2] Микрохромосомы обычно очень маленькие и часто цитогенетически неотличимый в кариотип. Первоначально считавшиеся незначительными фрагментами хромосом, у видов, где они были изучены, было обнаружено, что они богаты гены. В куры, микрохромосомы, по оценкам, содержат от 50 до 75% всех генов.[3][4] Присутствие микрохромосом делает упорядочение и идентификацию хромосом в единое целое. кариотип особенно сложно. В течение метафаза, они выглядят просто как 0,5-1,5 мкм длинные пятнышки. Их небольшой размер и плохая конденсация в гетерохроматин означает, что им обычно не хватает диагностики полосатость узоры и отличные центромера места, используемые для идентификации хромосом.[1]

У птиц

Птицы (кроме Falconidae ) обычно имеют кариотипы примерно из 80 хромосом (2n = 80), причем лишь несколько из них являются различимыми макрохромосомами, а в среднем 60 являются микрохромосомами.[1] Их больше у птиц, чем у любой другой группы животных. Цыплята (Gallus gallus) являются важным модельным организмом для изучения микрохромосом.[1] Изучение микрохромосом у птиц привело к гипотезе о том, что они, возможно, возникли как консервативные фрагменты предковых макрохромосом, и, наоборот, что макрохромосомы могли возникнуть как агрегаты микрохромосом.[1] Сравнительная степень геномный Анализ показывает, что микрохромосомы содержат генетическую информацию, которая сохраняется в нескольких классах хромосом. Это указывает на то, что по крайней мере десять микрохромосом цыпленка возникли в результате деления более крупных хромосом и что типичный кариотип птицы возник 100–250 моя.[4]

Цыплята

У кур есть диплоид номер 78 (2п = 78) хромосом, и, как это обычно бывает у птиц, большинство составляют микрохромосомы. Классификация куриных хромосом варьируется в зависимости от автора. Некоторые классифицируют их как 6 пар макрохромосом, одну пару половых хромосом, а остальные 32 пары являются промежуточными или микрохромосомами.[3] Другие схемы, например, используемые Международным консорциумом по секвенированию куриного генома, включают пять пар макрохромосом, пять пар промежуточных хромосом и двадцать восемь пар микрохромосом.[2][5] Микрохромосомы составляют примерно одну треть от общего размера генома, и было обнаружено, что они имеют гораздо более высокую плотность генов, чем макрохромосомы. По этой причине считается, что большинство генов расположено на микрохромосомах,[4] хотя из-за сложности физического определения микрохромосом и отсутствия микросателлитные маркеры, было трудно разместить гены на определенных микрохромосомах.[5]

Время репликации и было обнаружено, что скорости рекомбинации различаются между микрохромосомами и макрохромосомами у кур. Микрохромосомы реплицируются раньше в S фаза из межфазный чем макрохромосомы.[3] Также было обнаружено, что скорость рекомбинации выше на микрохромосомах.[6] Возможно, из-за высокой скорости рекомбинации было обнаружено, что хромосома курицы 16 (микрохромосома) содержит наибольшее генетическое разнообразие любой хромосомы в определенных куриные породы.[6] Вероятно, это связано с наличием на этой хромосоме главного комплекса гистосовместимости (MHC).

Для многих небольших групп сцепления в геноме курицы, которые не были размещены на хромосомах, было сделано предположение, что они расположены на микрохромосомах. Их группы почти точно соответствуют большим участкам определенных хромосом человека. Например, группы рычагов E29C09W09, E21E31C25W12, E48C28W13W27, E41W17, E54 и E49C20W21 соответствуют хромосома 7.[5]

индюк

В индюк имеет диплоид номер 80 (2п = 80) хромосом. Кариотип содержит дополнительную пару хромосом относительно курицы из-за наличия по крайней мере двух различий деления / слияния (GGA2 = MGA3 и MGA6 и GGA4 = MGA4 и MGA9). Учитывая эти различия, связанные с макрохромосомами, дополнительное деление / слияние должно также существовать между видами, включающими микрохромосомы, если диплоидные числа действительны. Другие перестройки были выявлены с помощью сравнительных генетических карт,[7] физические карты и секвенирование всего генома.[8]

У людей и других животных

Микрохромосомы отсутствуют в кариотипах млекопитающие, крокодилы, и лягушки.[1][нужна цитата ]

В редких случаях микрохромосомы наблюдались в каротипах отдельных людей. Было высказано предположение о связи между присутствием микрохромосом и некоторыми генетическими нарушениями, такими как Синдром Дауна[9] и синдром ломкой Х-хромосомы.[10] Самая маленькая хромосома у человека обычно хромосома 21, что составляет 47 Мб.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Фийон, Валери (1998). «Курица как модель для изучения микрохромосом у птиц: обзор». Эволюция генетического отбора. 30 (3): 209–19. Дои:10.1186/1297-9686-30-3-209. ЧВК  2707402.
  2. ^ а б Аксельссон, Эрик; Вебстер, Мэтью Т .; Smith, Nick G.C .; Берт, Дэвид В .; Эллегрен, Ханс (2005). «Сравнение геномов курицы и индейки показывает более высокую скорость расхождения нуклеотидов на микрохромосомах, чем на макрохромосомах». Геномные исследования. 15 (1): 120–5. Дои:10.1101 / гр.3021305. ЧВК  540272. PMID  15590944.
  3. ^ а б c Маккуин, Хизер А .; Сириако, Джорджия; Птица, Адриан П. (1998). «Микрохромосомы курицы гиперацетилированы, быстро реплицируются и богаты генами». Геномные исследования. 8 (6): 621–30. Дои:10.1101 / гр. 8.6.621. ЧВК  310741. PMID  9647637.
  4. ^ а б c Берт, Д.В. (2002). «Происхождение и эволюция микрохромосом птиц». Цитогенетические и геномные исследования. 96 (1–4): 97–112. Дои:10.1159/000063018. PMID  12438785.
  5. ^ а б c Groenen, Martien A.M .; Cheng, Hans H .; Бамстед, Нат; Бенке, Бернард Ф .; Брилес, У. Элвуд; Берк, Терри; Берт, Дэйв У .; Crittenden, Lyman B .; и другие. (2000). «Консенсусная карта сцепления куриного генома». Геномные исследования. 10 (1): 137–47. Дои:10.1101 / гр.10.1.137. ЧВК  310508. PMID  10645958.
  6. ^ а б Ка-Шу Вонг, Гане; Лю, Бин; Ван, Цзюнь; Чжан, Юн; Ян, Сюй; Чжан, Цзэнцзинь; Мэн, Циншунь; Чжоу, Цзюнь; и другие. (2004). «Карта генетической изменчивости курицы с 2,8 миллионами однонуклеотидных полиморфизмов». Природа. 432 (7018): 717–22. Дои:10.1038 / природа03156. ЧВК  2263125. PMID  15592405.
  7. ^ Рид, К.М .; Chaves, L.D .; Мендоса, К. (2007). «Интегрированная и сравнительная генетическая карта генома индейки». Цитогенетические и геномные исследования. 119 (1–2): 113–26. Дои:10.1159/000109627. PMID  18160790.
  8. ^ Робертс, Ричард Дж .; Dalloul, Rami A .; Long, Julie A .; Зимин, Алексей В .; Аслам, Лукман; Бил, Кэтрин; Энн Бломберг, Ле; Буффар, Паскаль; и другие. (2010). «Мультиплатформенное секвенирование нового поколения домашней индейки (Meleagris gallopavo): сборка и анализ генома». PLoS Биология. 8 (9): e1000475. Дои:10.1371 / journal.pbio.1000475. ЧВК  2935454. PMID  20838655.
  9. ^ Рамос, К; Ривера, L; Бенитес, Дж; Техедор, Э; Санчес-Каскос, А. (1979). «Рецидив синдрома Дауна, связанный с микрохромосомой». Генетика человека. 49 (1): 7–10. Дои:10.1007 / BF00277682. PMID  157321.
  10. ^ López-Pajares, I .; Delicado, A .; Паскуаль-Кастровьехо, I .; López-Martin, V .; Морено, Ф .; Гарсиа-Маркос, Дж. А. (1994). «Синдром ломкой Х-хромосомы с дополнительной микрохромосомой». Клиническая генетика. 45 (4): 186–9. Дои:10.1111 / j.1399-0004.1994.tb04020.x. PMID  8062436.