Хромосомный кроссинговер
-
Хромосомный кроссинговер
- Обмен генетическим материалом между несестринскими хроматидами гомологичных хромосом
- Происходит на пахитеновой стадии профазы I мейоза
- Теоретически описан Томасом Хантом Морганом
-
История и теории
- Морган и Кэттелл ввели термин «кроссинговер»
- Janssen описал явление как «хиазматипию»
- Макклинток и Крейтон продемонстрировали физическую основу кроссинговера
-
Происхождение кроссинговера
- Две теории: репарация ДНК и бактериальная трансформация
- Макклинток показала, как геном кукурузы меняется для выживания
- Репарация ДНК и кроссинговер используют одни и те же белковые комплексы
-
Химия кроссинговера
- Двухцепочечные разрывы инициируют рекомбинацию
- Рекомбиназы Dmc1 и Rad51 образуют соединение Холлидея
- MSH4 и MSH5 стабилизируют двойные соединения Холлидея
-
Хиазма и облучение
- Облучение увеличивает частоту хиазм
- Рентгеновские лучи вызывают повреждения ДНК, восстанавливаемые кроссинговером
-
Кроссоверы первого и второго классов
- Двухцепочечные разрывы восстанавливаются двумя путями
- Путь I класса регулируется MLH1 и MLH3
- Путь II класса регулируется MUS81 и FANCM
-
Последствия кроссинговера
- Кроссинговер позволяет наследовать разные аллели генов
- Без рекомбинации аллели наследовались бы вместе
-
Мейотическая рекомбинация
- Обеспечивает независимое разделение аллелей
- Перемещает аллели между гомологичными хромосомами
- Приводит к новому расположению аллелей на хромосоме
-
Генетическая дистанция
- Мера частоты рекомбинаций
- Зависит от близости генов на хромосоме
- Близость генов снижает вероятность рекомбинации
-
Генетическая связь и неравновесие по сцеплению
- Генетическая связь описывает наследование генов вместе
- Неравновесие по сцеплению описывает частые или редкие комбинации генов
- Применяется для поиска генов, вызывающих заболевания
-
Негомологичный кроссовер
- Кроссинговеры между гомологичными участками хромосом
- Негомологичный кроссовер приводит к неравному обмену генетической информацией
- Считается основной движущей силой дупликаций генов
-
Причины негомологичного скрещивания
- Восстановление двухцепочечных разрывов
- Сходство последовательностей и наличие взаимозаменяемых элементов
- Транспозоны подвержены ошибочному комплементарному совпадению
-
Механизмы негомологичного скрещивания
- Белки репарации несовпадений (MMR) регулируют несоответствия ДНК
- MMR инициируют коррекцию несоответствий до 16 нуклеотидов
- Эксцизия у эукариот включает расщепление и лигирование ДНК
-
Рекомендации
- Неравномерный переход через
- Коэффициент совпадения
- Генетическая дистанция
- Независимый ассортимент
- Митотический переход
- Рекомбинантная частота