Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Конверсія гена грец gen os рід походження лат conversio зміна перетворення нереципрокна гомологічна рекомбінація між дво

Конверсія гена

Конверсія гена

Конверсія гена (грец. gen(os) — рід, походження, лат. conversio — зміна, перетворення) — нереципрокна гомологічна рекомбінація між двома алелями, заміна послідовності ДНК гомологічною їй послідовністю нуклеотидів.

Процес конверсії гена зазвичай ініціюється формуванням гібридної ДНК між двома частково комплементарними ланцюжками.

Конверсія гена є біологічним процесом, що відіграє важливу роль в еволюції живих організмів та  їх онтогенезі. Крім того, конверсія гена бере участь в гомологічній рекомбінації, вона є проявом іншого фундаментального генетичного процесу — репарації  ДНК. Хоча в основі конверсії лежить механізм — виправлення неспарених (некомплементарних) нуклеодитів у рекомбінаційному гетеродуплексі ДНК, цей механізм може бути задіяний в різноманітних біологічних процесах, часто граючи ключову роль. Конверсія гена відбувається в клітинах бактерій, соматичних та статевих клітинах еукаріот.

Гомологічна рекомбінація та конверсія генів

У тварин котрі розмножуються статевим шляхом, кожен із батьків вносить рівний генетичний вклад у потомство. В основі цього генетичного закону лежить гомологічна рекомбінація, як  невід*ємна частина процесу розподілення генетичного матеріалу із статевих клітин (яйцеклітин та сперматозоїдів) під час мейозу. Таким чином, коли диплоїдна клітина піддається мейозу з утворенням чотирьох гаплоїдних клітин, рівно половина генетичного матеріалу повинна бути материнською, а інша частина батьківською. У профазі-І мейозу може спостерігатися таке явище, як кросинговер — обмін генетичної інформації між гомологічними хромосомами. Результатом даного процесу є гомологічна мейотична рекомбінація, що дозволяє створювати різноманітні комбінації генів, які в свою чергу -  мати високий рівень спадкової мінливості.  

Механізм

В еукаріотів конверсія генів є основною формою гомологічної рекомбінації, яка ініціюється дволанцюговими розривами ДНК (double-strand breaks (DSBs). Під час мейозу дволанцюгові розриви створюються ферментом, що нагадує топоізомеразу (SPO11), тоді як під час мітозу вони можуть бути індуковані радіацією, зупинкою «реплікативної вилки» або специфічними ендонуклеазами. (наприклад, специфічна для сайту ендонуклеаза HO при перемиканні типу дріжджів, що спаровується. (MAT) генів; розглянуто в REFS 2,3). Конверсія генів опосередковує перенесення генетичної інформації з неушкоджених гомологічних послідовностей (донорна послідовність) в область, яка містить дволанцюгові розриви (акцепторна послідомність), і це може відбуватися між сестринськими хроматидами, гомологічними хромосомами або гомологічними послідовностями, на одній хроматиді, або на різних хромосомах.

Модель DSBR

Згідно моделі Szostak et. al.[6] неспарені кінці двониткових розривів вирізаються екзонуклеазами у напрямку 5’-3’, що призводить до утворення двох 3’ хвостів одноланцюгової ДНК. Ці хвости «сканують» геном на наявність гомологічних послідовностей. Один з них проникає в гомологічний ДНК-дуплекс, утворюючи (D)-loop (D- петля), котра розширюється шляхом синтезу ДНК. Подовжена D-петля з'єднується з іншим 3’-кінцем одноланцюгової ДНК, в той час як синтез ДНК на захваченій D-петлі та передуючим за ним лікуванням ніків, призводить до утворення проміжного комплексу з двома структурами Холлідея (Holliday junctions (HJs). Випадкове розщеплення структур Холлідея резольвазами HJ призводить або до конверсії гену або до кросинговеру.

Модель SDSA

Модель DSBR прогнозує, що генерується рівна кількість результатів кросинговеру та конверсії генів, і не враховує дуже низький відсоток випадків кросенговеру (<8 %) в мітотичній рекомбінації індукованої двонитковими розривами в деяких модельних системах.

Для пояснення таких випадків було запропоновано модель synthesis-dependent strandannealing (SDSA). Після вбудовування та розширення D-петлі, тільки-но синтезований ланцюжок ДНК витісняється з матриці та приєднується до іншого 3’-кінця одноланцюгової ДНК .

Модель Холлідея

Інший механізм, що призводить до конверсії генів, відомий як подвійна структура Холлідея (8,19 хвороби)[]. Своїм результатом даний процес розподіляє характерні особливості SDSA моделі. У ході даного механізму конверсія генів генерується за рахунок злиття двох структур Холлідея з подальним руйнуванням даних структур. У Homo sapiens цьому механізму сприяє узгоджена дія гену BLM, білок BLAP75 та топоізомераза IIIα.

Примітки

  1. . Genome.gov (англ.). Архів оригіналу за 27 вересня 2019. Процитовано 27 вересня 2019.
  2. Meselson-Radding Model Of Recombination (1975 Proc Natl Acad Sci USA 72:358). SpringerReference. Springer-Verlag. Процитовано 27 вересня 2019.
  3. Абилев, С. К.; Глазер, В. М. (2013). Генетическая токсикология: итоги и проблемы. Генетика. Т. 49, № 1. с. 81—93. doi:10.7868/s0016675813010025. ISSN 0016-6758. Процитовано 27 вересня 2019.
  4. Alberts, Johnson, Lewis, Raff , Roberts, Walter, Bruce, Alexander, Julian, Martin, Keith, Peter (2008). Molecular Biology of the Cell, 5th Edition (English) . United States: Garland Science; 5th edition (November 16, 2007). с. 1392 pages. ISBN . {{}}: Перевірте значення |isbn=: недійсний символ ()
  5. Chen, Jian-Min; Cooper, David N.; Chuzhanova, Nadia; Férec, Claude; Patrinos, George P. (11 вересня 2007). Gene conversion: mechanisms, evolution and human disease. Nature Reviews Genetics. Т. 8, № 10. с. 762—775. doi:10.1038/nrg2193. ISSN 1471-0056. Процитовано 27 вересня 2019.
  6. Szostak, Jack W.; Orr-Weaver, Terry L.; Rothstein, Rodney J.; Stahl, Franklin W. (1983-05). The double-strand-break repair model for recombination. Cell. Т. 33, № 1. с. 25—35. doi:10.1016/0092-8674(83)90331-8. ISSN 0092-8674. Процитовано 27 вересня 2019.
  7. Haber, James E. Multiple Mechanisms of Repairing Meganuclease-Induced Double-Strand DNA Breaks in Budding Yeast. Molecular Genetics of Recombination. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. с. 285—316. ISBN .
  8. Ira, G.; Satory, D.; Haber, J. E. (9 жовтня 2006). Conservative Inheritance of Newly Synthesized DNA in Double-Strand Break-Induced Gene Conversion. Molecular and Cellular Biology. Т. 26, № 24. с. 9424—9429. doi:10.1128/mcb.01654-06. ISSN 0270-7306. Процитовано 27 вересня 2019.
  9. Wu, Leonard; Hickson, Ian D. (2003-12). The Bloom's syndrome helicase suppresses crossing over during homologous recombination. Nature. Т. 426, № 6968. с. 870—874. doi:10.1038/nature02253. ISSN 0028-0836. Процитовано 27 вересня 2019.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Konversiya gena grec gen os rid pohodzhennya lat conversio zmina peretvorennya nereciprokna gomologichna rekombinaciya mizh dvoma alelyami zamina poslidovnosti DNK gomologichnoyu yij poslidovnistyu nukleotidiv Proces konversiyi gena zazvichaj iniciyuyetsya formuvannyam gibridnoyi DNK mizh dvoma chastkovo komplementarnimi lancyuzhkami Konversiya gena ye biologichnim procesom sho vidigraye vazhlivu rol v evolyuciyi zhivih organizmiv ta yih ontogenezi Krim togo konversiya gena bere uchast v gomologichnij rekombinaciyi vona ye proyavom inshogo fundamentalnogo genetichnogo procesu reparaciyi DNK Hocha v osnovi konversiyi lezhit mehanizm vipravlennya nesparenih nekomplementarnih nukleoditiv u rekombinacijnomu geterodupleksi DNK cej mehanizm mozhe buti zadiyanij v riznomanitnih biologichnih procesah chasto grayuchi klyuchovu rol Konversiya gena vidbuvayetsya v klitinah bakterij somatichnih ta statevih klitinah eukariot Gomologichna rekombinaciya ta konversiya genivU tvarin kotri rozmnozhuyutsya statevim shlyahom kozhen iz batkiv vnosit rivnij genetichnij vklad u potomstvo V osnovi cogo genetichnogo zakonu lezhit gomologichna rekombinaciya yak nevid yemna chastina procesu rozpodilennya genetichnogo materialu iz statevih klitin yajceklitin ta spermatozoyidiv pid chas mejozu Takim chinom koli diployidna klitina piddayetsya mejozu z utvorennyam chotiroh gaployidnih klitin rivno polovina genetichnogo materialu povinna buti materinskoyu a insha chastina batkivskoyu U profazi I mejozu mozhe sposterigatisya take yavishe yak krosingover obmin genetichnoyi informaciyi mizh gomologichnimi hromosomami Rezultatom danogo procesu ye gomologichna mejotichna rekombinaciya sho dozvolyaye stvoryuvati riznomanitni kombinaciyi geniv yaki v svoyu chergu mati visokij riven spadkovoyi minlivosti MehanizmV eukariotiv konversiya geniv ye osnovnoyu formoyu gomologichnoyi rekombinaciyi yaka iniciyuyetsya dvolancyugovimi rozrivami DNK double strand breaks DSBs Pid chas mejozu dvolancyugovi rozrivi stvoryuyutsya fermentom sho nagaduye topoizomerazu SPO11 todi yak pid chas mitozu voni mozhut buti indukovani radiaciyeyu zupinkoyu replikativnoyi vilki abo specifichnimi endonukleazami napriklad specifichna dlya sajtu endonukleaza HO pri peremikanni tipu drizhdzhiv sho sparovuyetsya MAT geniv rozglyanuto v REFS 2 3 Konversiya geniv oposeredkovuye perenesennya genetichnoyi informaciyi z neushkodzhenih gomologichnih poslidovnostej donorna poslidovnist v oblast yaka mistit dvolancyugovi rozrivi akceptorna poslidomnist i ce mozhe vidbuvatisya mizh sestrinskimi hromatidami gomologichnimi hromosomami abo gomologichnimi poslidovnostyami na odnij hromatidi abo na riznih hromosomah Model DSBR Zgidno modeli Szostak et al 6 nespareni kinci dvonitkovih rozriviv virizayutsya ekzonukleazami u napryamku 5 3 sho prizvodit do utvorennya dvoh 3 hvostiv odnolancyugovoyi DNK Ci hvosti skanuyut genom na nayavnist gomologichnih poslidovnostej Odin z nih pronikaye v gomologichnij DNK dupleks utvoryuyuchi D loop D petlya kotra rozshiryuyetsya shlyahom sintezu DNK Podovzhena D petlya z yednuyetsya z inshim 3 kincem odnolancyugovoyi DNK v toj chas yak sintez DNK na zahvachenij D petli ta pereduyuchim za nim likuvannyam nikiv prizvodit do utvorennya promizhnogo kompleksu z dvoma strukturami Hollideya Holliday junctions HJs Vipadkove rozsheplennya struktur Hollideya rezolvazami HJ prizvodit abo do konversiyi genu abo do krosingoveru Model SDSA Model DSBR prognozuye sho generuyetsya rivna kilkist rezultativ krosingoveru ta konversiyi geniv i ne vrahovuye duzhe nizkij vidsotok vipadkiv krosengoveru lt 8 v mitotichnij rekombinaciyi indukovanoyi dvonitkovimi rozrivami v deyakih modelnih sistemah Dlya poyasnennya takih vipadkiv bulo zaproponovano model synthesis dependent strandannealing SDSA Pislya vbudovuvannya ta rozshirennya D petli tilki no sintezovanij lancyuzhok DNK vitisnyayetsya z matrici ta priyednuyetsya do inshogo 3 kincya odnolancyugovoyi DNK Model Hollideya Inshij mehanizm sho prizvodit do konversiyi geniv vidomij yak podvijna struktura Hollideya 8 19 hvorobi yaki Svoyim rezultatom danij proces rozpodilyaye harakterni osoblivosti SDSA modeli U hodi danogo mehanizmu konversiya geniv generuyetsya za rahunok zlittya dvoh struktur Hollideya z podalnim rujnuvannyam danih struktur U Homo sapiens comu mehanizmu spriyaye uzgodzhena diya genu BLM bilok BLAP75 ta topoizomeraza IIIa Primitki Genome gov angl Arhiv originalu za 27 veresnya 2019 Procitovano 27 veresnya 2019 Meselson Radding Model Of Recombination 1975 Proc Natl Acad Sci USA 72 358 SpringerReference Springer Verlag Procitovano 27 veresnya 2019 Abilev S K Glazer V M 2013 Geneticheskaya toksikologiya itogi i problemy Genetika T 49 1 s 81 93 doi 10 7868 s0016675813010025 ISSN 0016 6758 Procitovano 27 veresnya 2019 Alberts Johnson Lewis Raff Roberts Walter Bruce Alexander Julian Martin Keith Peter 2008 Molecular Biology of the Cell 5th Edition English United States Garland Science 5th edition November 16 2007 s 1392 pages ISBN ISBN 978 0 8153 4105 5 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite book title Shablon Cite book cite book a Perevirte znachennya isbn nedijsnij simvol dovidka Chen Jian Min Cooper David N Chuzhanova Nadia Ferec Claude Patrinos George P 11 veresnya 2007 Gene conversion mechanisms evolution and human disease Nature Reviews Genetics T 8 10 s 762 775 doi 10 1038 nrg2193 ISSN 1471 0056 Procitovano 27 veresnya 2019 Szostak Jack W Orr Weaver Terry L Rothstein Rodney J Stahl Franklin W 1983 05 The double strand break repair model for recombination Cell T 33 1 s 25 35 doi 10 1016 0092 8674 83 90331 8 ISSN 0092 8674 Procitovano 27 veresnya 2019 Haber James E Multiple Mechanisms of Repairing Meganuclease Induced Double Strand DNA Breaks in Budding Yeast Molecular Genetics of Recombination Berlin Heidelberg Springer Berlin Heidelberg s 285 316 ISBN 9783540710202 Ira G Satory D Haber J E 9 zhovtnya 2006 Conservative Inheritance of Newly Synthesized DNA in Double Strand Break Induced Gene Conversion Molecular and Cellular Biology T 26 24 s 9424 9429 doi 10 1128 mcb 01654 06 ISSN 0270 7306 Procitovano 27 veresnya 2019 Wu Leonard Hickson Ian D 2003 12 The Bloom s syndrome helicase suppresses crossing over during homologous recombination Nature T 426 6968 s 870 874 doi 10 1038 nature02253 ISSN 0028 0836 Procitovano 27 veresnya 2019

Дата публікації:
Топ