Неравный кроссинговер

редактировать
Хромосомный кроссинговер, приводящий к дупликации или делеции гена Неравный кроссинговер

Неравный кроссинговер - это тип события дупликации или делеции гена, при котором последовательность в одной цепи удаляется и заменяется дупликацией ее сестринской хроматиды в митозе или ее гомологичной хромосомы во время мейоза. Это тип хромосомного кроссовера между гомологичными последовательностями, которые не спарены точно. Обычно за возникновение кроссинговера ответственны гены. Он обменивается последовательностями различных связей между хромосомами. Считается, что наряду с конверсией гена, это является основным фактором генерации дупликаций гена и источником мутации в геноме.

Содержание
  • 1 Механизмы
  • 2 Последствия для организма
  • 3 Эволюционные последствия
    • 3.1 Размер генома
      • 3.1.1 Мусорная ДНК
  • 4 Ссылки
Механизмы

Во время мейоза, дублированные хромосомы (хроматиды ) у эукариотических организмов прикреплены друг к другу в области центромеры и, таким образом, спарены. Затем материнские и отцовские хромосомы выравниваются рядом друг с другом. В течение этого времени рекомбинация может происходить посредством кроссинговера участков отцовской и материнской хроматид и приводит к реципрокной рекомбинации или невзаимной рекомбинации. Неравный кроссинговер требует некоторого сходства между последовательностями, чтобы не было совмещения. Чем больше сходства в последовательностях, тем больше вероятность неравного кроссинговера. Таким образом, одна из последовательностей теряется и заменяется дублированием другой последовательности.

Когда две последовательности не совпадают, неравный кроссинговер может создать тандемный повтор на одной хромосоме и делецию на другой. Скорость неравного кроссинговера будет увеличиваться с увеличением числа повторяющихся последовательностей вокруг дупликации. Это связано с тем, что эти повторяющиеся последовательности будут соединяться вместе, позволяя возникать несоответствие в точке кроссовера.

Последствия для организма

Неравный кроссинговер - это процесс, наиболее ответственный за создание регионального гена. дупликации в геноме. Повторяющиеся раунды неравного кроссинговера вызывают гомогенизацию двух последовательностей. При увеличении количества дубликатов неравный кроссинговер может привести к дисбалансу доз в геноме и может быть очень пагубным.

Эволюционные последствия

При неравном кроссинговере между хромосомы. По сравнению с генной конверсией, которая может передавать максимум 1500 пар оснований, было обнаружено, что неравный кроссинговер в генах дрожжевой рДНК переносит около 20000 пар оснований за одно событие кроссовера Неравный кроссовер может сопровождаться согласованной эволюцией дублированных последовательностей.

Было высказано предположение, что более длинный интрон, обнаруженный между двумя генами бета-глобина, является ответом на вредный отбор в результате неравного кроссинговера в генах бета-глобина. Сравнение альфа-глобина, не имеющего длинных интронов, и генов бета-глобина показывает, что согласованная эволюция альфа-глобина в 50 раз выше.

Когда неравный кроссинговер создает дупликацию гена, дубликат имеет 4 эволюционных судьбы. Это связано с тем, что очищающий выбор, действующий на дублированную копию, не очень эффективен. Теперь, когда есть дублирующая копия, нейтральные мутации могут воздействовать на дубликат. Чаще всего нейтральные мутации будут продолжаться до тех пор, пока дубликат не станет псевдогеном. Если дубликат копии увеличивает эффект дозировки продукта гена, то дубликат может быть сохранен как дублирующая копия. Неофункционализация также возможна: дублированная копия приобретает мутацию, которая придает ей другую функцию, чем ее предок. Если обе копии приобретают мутации, возможно, что происходит субфункциональное событие. Это происходит, когда обе дублированные последовательности выполняют более специализированную функцию, чем предковая копия

Размер генома

Дупликации генов являются основной причиной увеличения размера генома, а неравный кроссинговер Основной механизм дупликации генов, неравный кроссинговер способствует эволюции размера генома - наиболее распространенное событие региональной дупликации, которое увеличивает размер генома.

Мусорная ДНК

При просмотре генома эукариота поразительным наблюдением является большое количество тандемных, повторяющихся последовательностей ДНК, составляющих большую часть генома. Например, более 50% генома Dipodmys ordii состоит из трех специфических повторов. Drosophila virilis имеет три последовательности, которые составляют 40% генома, а 35% Absidia glauca представляют собой повторяющиеся последовательности ДНК. На эти короткие последовательности не действует давление выбора, и частота повторов может быть изменена неравным переходом.

Ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-20 10:53:45
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте