Взаимное молчание

Взаимное молчание, генетический феномен, в первую очередь встречается в p lants, относится к типу повторяющихся генов, которые заглушаются после события полиплоид. Полиплоидия (оптовая дупликация генома ) обычна для растений и представляет собой важный метод видообразования. Когда возникает полиплоидный вид, его геном содержит дублированные хромосомы с эквивалентной генетической информацией. Однако подавление избыточных генов происходит быстро в новых полиплоидах с помощью генетических и эпигенетических средств. В первую очередь это происходит потому, что избыточность позволяет заглушить один из двух генов, присутствующих в каждом локусе, не затрагивая фенотип организма, и, таким образом, мутации, которые устраняют экспрессию гена с гораздо меньшей вероятностью будут опасными или смертельными. Это позволяет мутациям, которые были бы летальными в диплоидных популяциях, накапливаться в полиплоидах. Реципрокное молчание относится к специфическому паттерну молчания, при котором эквивалентные локусы как заглушаются, так и экспрессируются реципрокным образом. Это явление наблюдается в двух разных масштабах.

Аллополиплоиды - это виды, чей увеличенный набор генетического материала является результатом гибридизации двух близкородственных видов. Таким образом, гомеологичные хромосомы у аллополиплоидов эквивалентны, но не идентичны. Эти различия означают, что точный паттерн молчания и экспрессии может иметь важные фенотипические эффекты. Взаимное молчание на уровне популяции относится к случаю, когда каждая из двух популяций происходит от одного и того же аллополиплоида. В одной популяции одна из двух эквивалентных локусов (A) экспрессируется, в то время как другая (B) замалчивается, в то время как в другой популяции наблюдается реципрокный паттерн, где B выражается, а A заглушается. Важно отметить, что это относится к эквивалентным локусам, конкретным участкам в геноме, а не ко всей гомеологической хромосоме.

Взаимное молчание на уровне популяции было предложено как средство аллопатрического видообразования после события полиплоид. Аллопатрическое видообразование происходит, когда две популяции одного и того же вида становятся пространственно разделенными и накапливают достаточно генетических различий, чтобы потерять способность к скрещиванию. Поскольку избыточные гены заглушаются у аллополиплоидов, существует потенциал для быстрого накопления генетических различий посредством реципрокного замалчивания. Эти различия могут привести к потере способности к скрещиванию между разделенными популяциями с большей скоростью, чем другие методы видообразования, учитывая относительную скорость, с которой гены заглушаются после полиплоидного события. Еще быстрее, избыточные гены можно заглушить с помощью эпигенетических средств, хотя важность этого явления до конца не изучена.

Взаимное молчание на уровень ткани относится к одному и тому же паттерну молчания и экспрессии гомеологичных локусов. Однако в этом случае различия в молчании и экспрессии возникают между двумя типами ткани у одного и того же человека, а не у людей из разных популяций. Это пример неофункционализации, процесса, при котором дублированные гены, которые когда-то находились в эквивалентных локусах, развиваются, чтобы выполнять две отдельные функции. Поскольку разные ткани требуют для экспрессии разных генов, реципрокное молчание может происходить между тканями. Важно отметить, что хотя образец экспрессии генов такой же, как и в случае популяции, генетические средства, с помощью которых достигается этот образец, очень разные. Хотя считается, что это основной источник реципрокного сайленсинга на уровне популяции, на уровне ткани действуют только эпигенетические факторы, поскольку экспрессируемые копии обоих гомеологичных локусов должны существовать во всех клетках индивидуума, если они отличаются ткани экспрессируют разные гомеологи.