Language
Country/Area
No result found
Таинственная структура хромосом: почему хромосомы некоторых видов не имеют центральной перетяжки?
На протяжении всей долгой истории научных исследований разнообразие структуры хромосом всегда поражало. В геномах большинства организмов мы часто видим одну центральную перетяжку — структуру, часто называемую центромерой. Однако у некоторых видов имеется особая структура хромосом, называемая «голоцентрическими хромосомами», которые выполняют функции центромеры по всей своей длине и не имеют центральной области перетяжки в традиционном смысле. Это явление не только заставляет ученых интересоваться эволюцией хромосом, но и вдохновляет на глубокие исследования этой уникальной структуры.
Определение и характеристики голоцентрических хромосом
Концепция холоцентрических хромосом была впервые предложена Францем Шрадером в 1935 году, который описал хромосомы с диффузными центромерами. Эти хромосомы способны взаимодействовать с микротрубочками по всей своей длине, что позволяет сестринским хроматидам двигаться параллельно во время деления клетки, а не образовывать V-образную структуру, как обычные моноцентрические хромосомы. Появление голоцентрических хромосом показывает, что они повторялись в ходе эволюции растений и животных, в результате чего около 800 известных в настоящее время видов, включая растения, насекомых, пауков и т. д., имеют эту уникальную хромосому.
Изменчивость и адаптивность голоцентрических хромосом демонстрируют преимущества этой структуры для выживания в различных респираторных средах.
Эволюция голоцентрических хромосом
Многочисленные исследования предполагают, что голокардия могла развиться в результате конвергентной эволюции от предков с монокардией. Монокардия у некоторых насекомых могла произойти от голокардиального предка в ходе независимого эволюционного события. Эта точка зрения подтверждается данными, показывающими, что холоцентрические хромосомы обеспечивали различные преимущества для выживания в ходе эволюции, такие как устойчивость к генетическим нарушениям. Например, у некоторых видов растений эта структура помогает защищать от соединений, вырабатываемых внутри растения и способных вызывать разрывы хромосом.
Структурные характеристики и поведение
Хотя структурные особенности голоцентрических хромосом были четко охарактеризованы у некоторых модельных организмов, таких как нематода Caenorhabditis elegans, у многих других видов они остаются менее изученными. Поведение голоцентрических хромосом во время митоза показывает, что свойства подвижности их сестринских хроматид совершенно отличны от свойств уницентрических хромосом, что позволяет им формировать структуру, обеспечивающую правильное разделение сестринских хроматид, тем самым снижая риск генетических мутаций.
Характеристики холоцентрических хромосом наделяют их уникальными механизмами преодоления последствий повреждения или мутации хромосом.
Распределение голоцентрических хромосом у разных организмов
Насекомые
У насекомых голоцентрические хромосомы были обнаружены у видов из многих семейств, включая бабочек и тлей. Холоцентрические хромосомы этих видов могут быть связаны с их устойчивостью к растениям-хозяевам, поскольку некоторые растения производят
