Lampbrush chromozomy

Lampbrush chromozomy , poprvé objevené W. Flemmingem v roce 1882 , jsou zvláštní formou chromozomů, které získávají v rostoucích oocytech (samičích zárodečných buňkách) většiny zvířat, s výjimkou savců. [jeden]

V rostoucích oocytech většiny zvířat, s výjimkou savců, během prodlouženého diplotenního stadia profáze I meiózy vede aktivní transkripce mnoha sekvencí DNA k transformaci chromozomů na chromozomy ve tvaru kartáčků na čištění skel petrolejové lampy (typ štětce chromozomy). Jsou to vysoce dekondenzované semibivalenty sestávající ze dvou sesterských chromatid. Chromozomy typu Lampbrush lze pozorovat pomocí světelné mikroskopie , což ukazuje, že jsou organizovány jako série chromomer (obsahují kondenzovaný chromatin ) a z nich vycházející párové postranní smyčky (obsahují transkripčně aktivní chromatin ). Nepřetržitá transkripce RNA je nezbytná pro udržení charakteristické struktury chromomerické smyčky chromozomů lampových kartáčků. Inhibice transkripce vede k stažení laterálních kliček do chromomer a ke kondenzaci chromozomů.

Nejpodrobněji byla popsána organizace chromozomů kaudátových a anuraských obojživelníků, domestikovaných druhů ptáků a některých druhů hmyzu [2] [3] [4] . Lampbrush chromozomy z obojživelníků a ptáků lze izolovat z jádra oocytu pomocí mikrochirurgických postupů [5] [6] .

Chromozomy Lampbrush produkují obrovské množství RNA syntetizované na postranních smyčkách. Každá laterální smyčka vždy obsahuje stejnou sekvenci DNA a zůstává v rozšířeném stavu během celého růstu oocytů až do začátku kondenzace chromozomů. Laterální smyčka může obsahovat jednu nebo více transkripčních jednotek s polarizovanou RNP maticí pokrývající DNP osu smyčky [3] [4] [7] . Většina DNA přitom zůstává v kondenzovaném stavu a je organizována do chromomer v osách chromozomů typu lampbrush.

Na postranních smyčkách chromozomů kartáčků jsou syntetizovány mateřské RNA uložené v oocytu (kódující RNA proteiny, nekódující provozní RNA a regulační nekódující RNA) používané v oogenezi a v raných fázích embryogeneze.

Díky své gigantické velikosti a výrazné organizaci chromomerické smyčky sloužily chromozomy typu lampbrush po mnoho desetiletí jako vhodný model pro studium organizace chromozomů , fungování genetického aparátu a regulace genové exprese během profáze I meiózy [3 ] . Kromě toho jsou chromozomy tohoto typu široce používány pro mapování sekvencí DNA s vysokým stupněm rozlišení, studium fenoménu transkripce tandemových repetic DNA, které nekódují proteiny, analýzu distribuce chiasmat atd. [4] .

Poznámky

1. ↑ Flemming W (1882) Zellsubstanz, Kern- und Zelltheilung. Vogel, Lipsko.
2. ↑ Callan HG (1986) Lampbrush Chromozomy. Springer-Verlag, Berlín, Heidelberg. 252 stran.
3. ↑ 1 2 3 Morgan, GT (2002) Lampbrush chromozomy a asociovaná těla: nové pohledy na principy jaderné struktury a funkce. Výzkum chromozomů. 10:177-200.
4. ↑ 1 2 3 Gaginskaya E, Kulikova T, Krasikova A (2009) Avian Lampbrush Chromosomes: a Powerful Tool for Exploration of Genome Expression. Cytogenet Genome Res. V.124. S.251-267.
5. ↑ Gall JG (1966) Techniky pro studium chromozomů lampových kartáčků. In: Prescott DM (ed) Methods in cell physiology, vol. II. Academic Press, London New York, str. 37-60.
6. ↑ Macgregor HC, Varley J (1988) Working with Animal Chromosomes. 2. vydání. John Wiley & Sons.
7. ↑ Macgregor HC (1984) Lampbrush chromozomy a využití genů v mei.otické profázi. In: Controlling Events in Meiosis, W. Evans a HG Dickinson (Editoři). Společnost biologů. P 333-348.

Literatura

• Flemming W (1882) Zellsubstanz, Kern- und Zelltheilung. Vogel, Lipsko.
• Rückert J (1892) Zur Entwicklungsgeschichte des Ovarialeies bei Selachiern. Anat Anz 7: 107-158.
• Gall JG, Callan HG Inkorporace uridinu H3 do chromozomů kartáčků. Proč. Natl. Akad. sci. USA. 1962 sv. 48. S. 562–570.
• Gall JG (1966) Techniky pro studium chromozomů štětce. In: Prescott DM (ed) Methods in cell physiology, vol. II. Academic Press, London New York, str. 37–60.
• Callan HG (1986) Lampbrush Chromozomy. Springer-Verlag, Berlín, Heidelberg. 252 str.
• Macgregor HC (1984) Lampbrush chromozomy a využití genů v meiotické profázi. In: Controlling Events in Meiosis, W. Evans a HG Dickinson (Editoři). Společnost biologů. P 333-348.
• Macgregor HC, Varley J (1988) Working with Animal Chromosomes. 2. vydání. John Wiley & Sons.
• Gaginskaya ER (1989) Chromozomy kartáčků v oocytech obojživelníků. Tsitologii, 31: 1267–1291.
• Morgan, GT (2002) Lampbrush chromozomy a asociovaná těla: nové pohledy na principy jaderné struktury a funkce. Chromosome Research, 10:177-200.
• Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter (2008), "Molekulární biologie buňky" 5. vydání (str. 234-235).
• Gaginskaya E, Kulikova T, Krasikova A (2009) Avian Lampbrush Chromosomes: a Powerful Tool for Exploration of Genome Expression. Cytogenet Genome Res. V.124. S.251-267.
• Krasikova A.V., Gaginskaya E.R. (2010) Organizace centromerických oblastí chromozomů ve stádiu lampového kartáčku. Cytology, RAS, 52 (7): 515-533.
• Macgregor HC Chromomeres znovu navštívil. Chromosome Res. 2012. V. 20. S. 911–924.
• Chromosome Research - Special Issue (2013) "Lampbrush Chromosomes" Editoval Herbert Macgregor.
• Krasíková A.V., Kulíková T.V. Chromozomy Lampbrush: Současné koncepty a perspektivy výzkumu . Petrohrad: Nakladatelství Petrohradu. un-ta, 2020. 104 s.

Odkazy

• Místo Herberta McGregora, University of Exeter, věnované chromozomům štětců.
• Způsob výroby chromozomových preparátů lampových kartáčků z oocytů.

Viz také

• Polytenní chromozomy