Линейная хромосома

A линейная хромосома - это хромосома линейной формы с концевыми концами. В большинстве эукариотических клеток ДНК расположена в нескольких линейных хромосомах. Напротив, большинство прокариотических клеток обычно содержат единственную кольцевую хромосому. Однако линейные хромосомы не ограничиваются эукариотическими организмами; некоторые прокариотические организмы также имеют линейные хромосомы, например Borrelia burgdorferi. Фактически, эксперименты, в которых кольцевые хромосомы прокариотических организмов были линеаризованы, продемонстрировали, что некоторые прокариоты могут сохранять жизнеспособность даже с линейными хромосомами.

В целом, факторы, которые привели к эволюции линейных хромосом у эукариот: не совсем понятно. Одно потенциальное давление отбора в пользу линейных хромосом связано с размером генома организма: линейные хромосомы могут облегчить транскрипцию и репликацию больших геномов. В организме с очень большим геномом круговые хромосомы потенциально могут вызывать проблемы, связанные с деформацией скручивания.

Линейные хромосомы также в некотором смысле невыгодны или проблематичны, одна из самых больших потенциальных проблем - проблема конца репликации. Это явление происходит из-за направленности ферментов репликации ДНК, что приводит к постепенной потере генетического материала на концах линейных хромосом после каждого последующего цикла репликации клеток и ДНК. Чтобы смягчить негативные эффекты этой постепенной потери генетического материала, эукариоты развили повторяющиеся некодирующие концевые последовательности ДНК, известные как теломеры на концах хромосом. Эти повторяющиеся некодирующие последовательности теряются вместо важной кодирующей ДНК, и они пополняются с помощью ферментов, известных как теломеразы. Однако теломеры не полностью предотвращают потерю кодирующей ДНК на концевых концах линейных хромосом. Фактически, считается, что возможная потеря кодирующей ДНК в клеточных линиях внутри организма играет роль в старении. Кроме того, данные свидетельствуют о том, что теломеры могут быть нестабильными и подверженными мутациям, которые приводят к развитию опухоли. Мутации, которые приводят к конститутивной активности теломеразы, могут привести к потере клеточной смертности в линиях опухолевых клеток, что связано с развитием рака.

1. ^Volff, J.N.; Альтенбухнер, Дж. (15 мая 2000 г.). «Новое начало с новыми концами: линеаризация круговых хромосом в процессе эволюции бактерий». Письма о микробиологии FEMS. 186 (2): 143–150. doi : 10.1016 / s0378-1097 (00) 00118-x. ISSN 0378-1097. PMID 10802162.
2. ^Цуй, Тайлин; Моро-ока, Наоки; Осуми, Кацуфуми; Кодама, Кеничи; Осима, Таку; Огасавара, Наотаке; Мори, Хиротада; Ваннер, Барри; Ники, Хиронори (февраль 2007 г.). «Escherichia coli с линейным геномом». EMBO Reports. 8 (2): 181–187. doi : 10.1038 / sj.embor.7400880. ISSN 1469-221X. ПМЦ 1796773. PMID 17218953.
3. ^Heumann, John M. (ноябрь 1976 г.). «Модель репликации концов линейных хромосом». Исследования нуклеиновых кислот. 3 (11): 3167–3171. doi : 10.1093 / nar / 3.11.3167. ISSN 0305-1048. PMC 343160. PMID 188017.
4. ^Ishikawa, F.; Найто, Т. (1999-06-23). «Почему у нас линейные хромосомы? Дело Адама и Евы». Мутационные исследования. 434 (2): 99–107. DOI : 10.1016 / s0921-8777 (99) 00017-8. ISSN 0027-5107. PMID 10422538.