Crossover-störningar

Crossover-interferens är termen som används för att hänvisa till den icke-slumpmässiga placeringen av korsningar i förhållande till varandra under meios . Termen tillskrivs Hermann Joseph Muller , som observerade att en överkorsning "stör den sammanfallande förekomsten av en annan övergång i samma kromosompar, och jag har följaktligen kallat detta fenomen för 'interferens'."

En aktuell modell av meiotisk rekombination, initierad av ett dubbelsträngsbrott eller gap, följt av parning med en homolog kromosom och stränginvasion för att initiera den rekombinationella reparationsprocessen. Reparation av gapet kan leda till korsning (CO) eller icke-korsning (NCO) av de flankerande områdena. CO-rekombination antas ske av Double Holliday Junction (DHJ)-modellen, illustrerad till höger ovan. NCO-rekombinanter tros förekomma i första hand av modellen Synthesis Dependent Strand Annealing (SDSA), illustrerad till vänster ovan. De flesta rekombinationshändelser verkar vara av SDSA-typ.

Meiotiska korsningar (CO) verkar regleras för att säkerställa att CO på samma kromosom är fördelade långt ifrån varandra (crossover interferens). Hos nematodmasken Caenorhabditis elegans är meiotiska dubbelsträngsbrott (DSB) fler än CO. Sålunda repareras inte alla DSB genom en eller flera rekombinationsprocesser som leder till COs. RTEL-1-proteinet krävs för att förhindra överskott av meiotisk CO. I rtel-1- mutanter är meiotisk CO-rekombination signifikant ökad och överkorsningsinterferens verkar vara frånvarande. RTEL1 verkar sannolikt genom att främja syntesberoende strängglödgning vilket resulterar i icke-överkorsande (NCO) rekombinanter istället för CO (se diagram). Normalt omvandlas ungefär hälften av alla DSB:er till underofficerare. RTEL-1 verkar framtvinga meiotisk korsningsinterferens genom att rikta reparationen av vissa DSB:er mot NCOs snarare än CO:er.

Hos människor ökar rekombinationshastigheten med moderns ålder. Dessutom tycks placeringen av kvinnliga rekombinationshändelser bli alltmer avreglerad med moderns ålder, med en större del av händelserna som inträffar närmare varandra än vad som skulle förväntas under enkla modeller av crossover-interferens.

Hög negativ störning

Bakteriofag T4

Hög negativ interferens (HNI), i motsats till positiv interferens, hänvisar till associationen av rekombinationshändelser som vanligtvis mäts över korta genomiska avstånd, vanligtvis inom en gen . Över så korta avstånd finns det en positiv korrelation (negativ interferens) av rekombinationshändelser. Som studerats i bakteriofag T4 är denna korrelation större ju kortare intervallet är mellan de platser som används för detektion. HNI beror på flera utbyten inom en kort region av genomet under en enskild parningshändelse. Det som räknas som ett "enkelt utbyte" i en genetisk korsning som endast involverar avlägsna markörer kan i verkligheten vara en komplex händelse som är fördelad över en ändlig region av genomet. Byte mellan mall-DNA-strängar under DNA-syntes (se figur, SDSA -väg), hänvisad till som kopievalsrekombination, föreslogs för att förklara den positiva korrelationen mellan rekombinationshändelser inom genen. HNI verkar kräva ganska exakt baskomplementaritet i de regioner av föräldragenomerna där de associerade rekombinationshändelserna inträffar.

HIV

Varje partikel med humant immunbristvirus ( HIV ) innehåller två enkelsträngade positiva sense- RNA-genom . Efter infektion av en värdcell bildas en DNA -kopia av genomet genom omvänd transkription av RNA- genomen . Omvänd transkription åtföljs av mallbyte mellan de två RNA-genomkopiorna (copy-choice rekombination). Från 5 till 14 rekombinationshändelser per genom inträffar vid varje replikationscykel. Denna rekombination uppvisar HNI. HNI orsakas uppenbarligen av korrelerade mallväxlar under minussträngs-DNA-syntes. Mallbyte-rekombination verkar vara nödvändig för att upprätthålla genomets integritet och som en reparationsmekanism för att rädda skadade genom.

externa länkar