B-Chromosom - Wikipedia

In diesem Artikel geht es um B-Chromosomen. Für B-DNA siehe B-DNA.

Neben dem normalen Karyotyp enthalten Wildpopulationen vieler Tier-, Pflanzen- und Pilzarten B-Chromosomen (auch bekannt als überzählig, [19659003] Zubehör (bedingt) verzichtbar, oder linienspezifische Chromosomen ). Definitionsgemäß sind diese Chromosomen für das Leben einer Spezies nicht wesentlich und fehlen in einigen (meist den meisten) Individuen. Eine Population würde also aus Individuen bestehen, die über 0, 1, 2, 3 (usw.) überzählen. ^[1]

Die meisten B-Chromosomen sind hauptsächlich oder vollständig heterochromatisch (und würden daher weitgehend nicht kodieren), jedoch einige, wie das B Chromosomen von Mais enthalten beträchtliche euchromatische Segmente. Im Allgemeinen erscheint es unwahrscheinlich, dass Überbestände in einer Art bestehen bleiben, es sei denn, es gibt einen positiven adaptiven Vorteil, der in einigen Fällen festgestellt wurde. Beispielsweise hat die britische Heuschrecke Myrmeleotettix maculatus zwei Strukturtypen von B-Chromosomen: Metazentrika und Submetazentrika. Die überzähligen Unternehmen, die über eine Satelliten-DNA verfügen, kommen in warmen, trockenen Umgebungen vor und sind in feuchten, kühleren Gegenden selten oder fehlen.

B-Chromosomen dürfen nicht mit Marker-Chromosomen oder zusätzlichen Kopien normaler Chromosomen verwechselt werden, da sie in Trisomien vorkommen.

Der evolutionäre Ursprung von überzähligen Chromosomen ist dunkel, aber vermutlich müssen sie in der Vergangenheit von heterochromatischen Abschnitten normaler Chromosomen stammen. Im Allgemeinen "können Überzählungen als eine sehr spezielle Kategorie des genetischen Polymorphismus betrachtet werden, die aufgrund der vielfältigen Arten von Akkumulationsmechanismen nicht den gewöhnlichen Mendelschen Vererbungsgesetzen gehorcht." (Weiß 1973, S. 173)

Die Sequenzierung der nächsten Generation hat gezeigt, dass die B-Chromosomen von Roggen eine Verschmelzung der Roggen-A-Chromosomen sind. ^[2] In ähnlicher Weise wurden auch B-Chromosomen des Cichlidenfisches Astatotilapia latifasciata gezeigt normale A-Chromosomen. ^[3]

Funktion [ edit ]

Es gibt Hinweise auf schädliche Auswirkungen von Überzählern auf die Pollenfruchtbarkeit und günstige Auswirkungen oder Assoziationen mit bestimmten Lebensräumen sind auch in einer Reihe von Fällen bekannt Spezies.

B-Chromosomen können unter normalen Umständen bei normalen A-Chromosomen eine positive Rolle spielen. Die B-Chromosomen unterdrücken die homologe Paarung, wodurch die mehrfache Paarung zwischen homologen Chromosomen in Allopolyploiden verringert wird. Die zweiwertige Paarung wird durch ein Gen auf dem Chromosom 5 des Ph-Locus des B-Genoms sichergestellt. Die B-Chromosomen haben auch folgende Auswirkungen auf A-Chromosomen:

• erhöht die Verteilung der Asymmetrie-Chiasmen


• erhöht die Häufigkeit von Kreuzungen und Rekombinationen: Erhöhte Variation


• verursacht vermehrt ungepaarte Chromosomen: Unfruchtbarkeit

B-Chromosomen neigen dazu, sich in meiotischen Zellprodukten über Generationen anzusammeln . Dieser Effekt wird jedoch bei der Auswahl gegen Unfruchtbarkeit ausgeglichen.

Überzählige Chromosomen in Pilzen [ edit ]

Chromosomen-Polymorphismen sind unter Pilzen sehr häufig. Unterschiedliche Isolate derselben Spezies haben oft eine unterschiedliche Chromosomenzahl, wobei einige dieser zusätzlichen Chromosomen für ein normales Wachstum in Kultur unnötig sind. Die zusätzlichen Chromosomen sind als bedingt entbehrlich oder überzählig bekannt, weil sie für bestimmte Situationen entbehrlich sind, aber unter verschiedenen Umgebungen einen selektiven Vorteil verschaffen können. ^[4]

Überzählige Chromosomen tragen keine Gene, die es sind notwendig für grundlegendes Pilzwachstum, kann jedoch einige funktionale Bedeutung haben. Beispielsweise wurde entdeckt, dass das überzählige Chromosom des Erbsenpathogens Haematonectria haematococca Gene trägt, die für die krankheitsverursachende Fähigkeit des Pilzes wichtig sind. Diese überzählige DNA kodierte für eine Gruppe von Enzymen, die Toxine, sogenannte Phytoalexine, metabolisieren, die vom Immunsystem der Pflanze ausgeschieden werden. Es ist möglich, dass diese überzähligen Elemente von horizontalen Gentransferereignissen herrühren, da die Sequenzanalyse häufig eine andere Evolutionsgeschichte als die essentielle chromosomale DNA aufweist. ^[4]

Der Weizen-infizierende Pilz-Erreger Zymoseptoria tritici Enthält 8 Dispensable B-Chromosomen - die größte Anzahl von Disposible-Chromosomen, die bei Pilzen beobachtet werden. ^[5]

Literaturhinweise [ edit ]

1. ^ White MJD (1973). Die Chromosomen (6. Ausgabe). London: Chapman & Hall. S. 171 ff. ISBN 0-412-11930-7.
   


2. ^ Martis; et al. (2012). "Das selbstsüchtige überzählige Chromosom offenbart seinen Ursprung als Mosaik aus Wirtsgenom und Organellsequenzen". Proc Natl Acad Sci USA . 109 : 13343–13346. doi: 10.1073 / pnas.1204237109. PMC 3421217 . PMID 22847450.
   


3. ^ Valente; et al. (2014). "Ursprung und Entwicklung der B-Chromosomen des Buntbarschfisches Astatotilapia latifasciata auf der Grundlage integrierter genomischer Analysen". Mol Biol Evol . 31 : 2061–2072. doi: 10.1093 / molbev / msu148.
   


4. ^ ^{a b} Covert SF (Mai 1998). "Überzählige Chromosomen in filamentösen Pilzen". Curr. Genet . 33 (5): 311–9. doi: 10.1007 / s002940050342. PMID 9618581. Aus dem Original am 27.07.2001 archiviert.
   


5. ^ Goodwin SB, M'barek SB, Dhillon B, Wittenberg AH, Crane CF, Hane JK, AJ Foster, Van der Lee, Grimwood J, Aerts A, Antoniw J, Bailey A, Bluhm B, Bowler J, Bristow J, van der Burgt A, B Canto-Canché, Churchill AC, Conde-Ferràez L, Cools HJ, PM Coutinho, Csukai M, Dehal P, De Wit P, Donzelli B., van de Geest HC, van Ham, Hammond-Kosack KE, Henrissat, Kilian A., Kobayashi AK, Koopmann E., Kourmpetis A., Kuzniar A., ​​Lindquist E., Lombard V., Maliepaard C., Martins N. Mehrabi R, Nap JP, A. Ponomarenko, Rudd JJ, A. Salamov, J. Schmutz, Schouten HJ, Shapiro H., Stergiopoulos I., Torriani SF, Tu.H., de Vries, Waalwijk C., Wiebenga A., Zwiers LH, Oliver RP, Grigoriev IV., Kema GH (2011). "Das fertige Genom des Pilzweizen-Erregers Mycosphaerella graminicola zeigt die Struktur des Dispensoms, die Plastizität des Chromosoms und die Stealth-Pathogenese". PLoS Genet . 7 (6): e1002070. doi: 10.1371 / journal.pgen.1002070. PMC 3111534 . PMID 21695235.
   

Weiterführende Literatur [ edit ]

• Burt, A. & R. L. Trivers (2005). Gene im Konflikt: Die Biologie selbstsüchtiger genetischer Elemente . Cambridge, MA: Harvard University Press. ISBN 0-674-01713-7.


• JP Camacho, Sharbel TF, Beukeboom LW (Februar 2000). "B-Chromosomenentwicklung". Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci . 355 (1394): 163–78. doi: 10.1098 / rstb.2000.0556. PMC 1692730 . PMID 10724453.


• Camacho, J.P.M. (2004). "B-Chromosomen im Eukaryotengenom". Cytogenetic and Genome Research . 106 (2–4). Doi: 10.1159 / 000080117. (Sonderausgabe)


• Camacho, J.P.M. (2005). "B-Chromosomen". In T.R. Gregory Die Evolution des Genoms . San Diego: Elsevier. S. 223–86


• Jones RN, Rees H. (1982). B-Chromosomen . New York: Academic Press.


• [19] [1]. Perfectti, JM. Corral, MESA, J. Cabrero, M. Bakkali, MD López-León, JPM Camacho (2004). "Schnelle Unterdrückung des Antriebs für ein parasitäres B-Chromosom". Cytogenetic and Genome Research . 106 (2–4): 338–43. doi: 10.1159 / 000079309. PMID 15292613.


• Bakkali M, Camacho JP (2004). "Der B-Chromosomen-Polymorphismus der Heuschrecke Eyprepocnemis plorans in Nordafrika. IV. Übertragung seltener B-Chromosomenvarianten". Cytogenet. Genome Res . 106 (2–4): 332–7. doi: 10.1159 / 000079308. PMID 15292612. Aus dem Original am 15.06.2011 archiviert


• Bakkali M, Camacho JP (Mai 2004). "Der B-Chromosomen-Polymorphismus der Heuschrecke Eyprepocnemis plorans in Nordafrika: III. Mutationsrate der B-Chromosomen". Vererbung . 92 (5): 428–33. doi: 10.1038 / sj.hdy.6800437. PMID 14997182.


• Cabrero J, Bakkali M, Bugrov A, et al. (Dezember 2003). "Multiregionaler Ursprung von B-Chromosomen in der Heuschrecke Eyprepocnemis plorans ". Chromosoma . 112 (4): 207–11. doi: 10.1007 / s00412-003-0264-2. PMID 14628147.


• Bakkali M, Cabrero J, Camacho JP (2003). "B-A-Austausche sind ein unwahrscheinlicher Weg für die Integration von B-Chromosomen in das Standardgenom" (PDF) . Chromosome Res . 11 (2): 115–23. doi: 10.1023 / A: 1022811830616. PMID 12733638.


• Camacho JP, Cabrero J, López-León, MD Bakkali, Perfectti F (Januar 2003). "Die B-Chromosomen der Heuschrecke Eyprepocnemis plorans und der intragenomische Konflikt" (PDF) . Genetica . 117 (1): 77–84. doi: 10.1023 / A: 1022311320394. PMID 12656575.


• Camacho JP, Bakkali M., Corral JM, et al. (Oktober 2002). "Wirtsrekombination hängt vom Grad des Parasitismus ab". Proc. Biol. Sci . 269 (1505): 2173–7. doi: 10.1098 / rspb.2002.2135. PMC 1691133 . PMID 12396493.


• Bakkali M., Perfectti F., Camacho JP (Januar 2002). "Der B-Chromosomen-Polymorphismus der Heuschrecke Eyprepocnemis plorans in Nordafrika: II. Parasitäre und neutralisierte B1-Chromosomen". Vererbung . 88 (1): 14–8. doi: 10.1038 / sj.hdy.6800002. PMID 11813101.


• Camacho JPM, Corral JM, Mesa JA, Cabrero J, M Bakkali, MD López-León, Perfectti F (2001). "Neutralisierung eines parasitären B-Chromosoms in der Heuschrecke Eyprepocnemis plorans ". Chromosomenforschung . 9 : 106.


• Cabrero J, Lopez-Leon MD, Bakkali M, Camacho JP (Oktober 1999). "Häufiger Ursprung von B-Chromosomenvarianten in der Heuschrecke Eyprepocnemis plorans ". Vererbung . 83 (# (Pt 4)): 435–9. doi: 10.1038 / sj.hdy.6885960. PMID 10583545.


• Bakkali M, Cabrero J, Lopez-Leon MD, Perfectti F, Camacho JP (Oktober 1999). "Der B-Chromosomen-Polymorphismus der Heuschrecke Eyprepocnemis plorans in Nordafrika. I. B-Varianten und Häufigkeit". Vererbung . 83 (# (Pt 4)): 428–34. doi: 10.1038 / sj.hdy.6885950. PMID 10583544.


• Bakkali M, Cabrero J, López-León MD, Perfectti F, Camacho JPM (1998). "B-Chromosomen-Polymorphismus in nordafrikanischen natürlichen Populationen der Heuschrecke Eyprepocnemis plorans ". Cytogenetics and Cell Genetics . 81 : 124. doi: 10.1159 / 000015013.


• White M.J.D. (1973). Die Chromosomen (6. Ausgabe). London: Chapman & Hall. ISBN 0-412-11930-7.

Externe Links [ edit ]