Language
Country/Area
No result found
Новое правило деления клеток: почему у некоторых организмов хромосомы соединены с микротрубочками по всей длине?
В понимании научного сообщества деления клеток есть поразительное явление — холоцентрические хромосомы. Эта особая структура хромосомы не имеет общей структуры центрального пучка, но имеет несколько кинетохор, соединенных по всей длине. Эта структура позволяет клеткам более эффективно распределять хромосомы во время деления. Холоцентрические хромосомы были впервые обнаружены в 1935 году. По мере углубления исследований ученые все больше осознавали важную роль этой хромосомы в эволюции животных и растений.
Голоцентрические хромосомы, благодаря своей ацентрической структуре, могут способствовать стабилизации фрагментов хромосом, образующихся в результате двухцепочечных разрывов, что помогает избежать потери этих фрагментов и способствует перестройке кариотипа хромосом.
Существование голоцентрических хромосом не случайно; они появлялись много раз в ходе эволюции растений и животных и были обнаружены примерно у 800 различных организмов, включая растения, насекомых, паукообразных и нематод. подождите. Мало того, наличие этих холоцентрических хромосом также влияет на поток генов между видами. 」
Эволюция голоцентрических хромосом
С момента их первого описания многочисленные исследования показали, как холоцентрические хромосомы независимо эволюционировали у разных организмов. Это говорит о том, что возникновение холоцентрических хромосом является результатом адаптивной эволюции, возможно, под влиянием факторов окружающей среды. Например, у растений голоцентрические хромосомы могут быть защитным механизмом от определенных генетических повреждений из-за особенностей их генома. У некоторых травоядных насекомых голоцентрические хромосомы могут быть защитной стратегией против тропизма, вызванного растениями (например, соединениями, разрушающими ДНК).
Наличие голоцентрических хромосом может не только защищать геном от повреждений, но и обеспечивать большую гибкость для хромосомной перестройки.
Конструктивные особенности
В настоящее время наиболее подробный анализ холоцентрической структуры хромосом сосредоточен на модельном организме Caenorhabditis elegans (C. elegans). Во время митоза сестринские хроматиды этих клеток движутся параллельно вдоль микротрубочек, а не образуют V-образную структуру, как традиционные хромосомы. Эта структура уникальна тем, что холоцентрические хромосомы могут продолжать нормальное деление клеток, несмотря на фрагментацию, эффективно достигая стабильности своего генома.
Производительность в разных организмах
Голоцентрические хромосомы не ограничиваются определенным типом организма. Голоцентрические хромосомы были зарегистрированы у многих беспозвоночных, особенно у членистоногих и нематод. Например, многие насекомые демонстрируют холоцентрические черты в своих хромосомах, которые тесно связаны с их разнообразными методами размножения и адаптацией к окружающей среде.
У некоторых членистоногих, в частности тлей, исследования голоцентрических хромосом выявили важность этой структуры в стабилизации сегментов хромосом и перестройках генома.
Сравнение хромосом голокардии и уникардии
По сравнению с традиционными моноцентрическими хромосомами, голоцентрические хромосомы характеризуются тем, что они не опираются на статический центр во время деления, а скорее соединяют микротрубочки по всей хромосоме своей сетеподобной структурой. Поэтому даже при повреждении хромосом каждый фрагмент может сохранять активность кинетохора, обеспечивая правильное распределение хромосом.
Влияние на деление клеток
Появление холоцентрических хромосом может иметь глубокие последствия для процесса деления клеток и его последствий. Благодаря различным способам функционирования эти хромосомы могут способствовать генетической рекомбинации и тем самым ускорять эволюцию видов. Однако эти характеристики могут также создавать некоторые проблемы, например, снижать кроссинговер у некоторых организмов, что влияет на формирование генетического разнообразия.
Будущие направления исследований
В настоящее время ученые работают над более глубоким пониманием роли холоцентрических хромосом в эволюции и их экологической адаптации. До сих пор остается много нерешенных вопросов о том, как холоцентрические хромосомы у некоторых видов влияют на их репродуктивные стратегии и перестройки генома. Исследователи надеются дополнительно проверить и расширить существующие теории посредством более систематических испытаний и полевых исследований.
На этом фоне, в какую новую главу приведут нас исследования голокардиальных хромосом? Это заслуживает постоянного внимания и размышлений научного сообщества.
