31.03 - 04:39

Секвенирование ДНК отдельных мышиных сперматозоидов указало на «предпочтения» кроссинговера


 

Британские исследователи использовали технологию секвенирования ДНК одиночных клеток для того, чтобы детектировать кроссинговеры в сперматозоидах мыши и разобрались, какие факторы влияют на их формирование. Сравнив потенциальные горячие точки на ДНК, в которых он мог произойти, авторы статьи в Science пришли к выводу, что кроссинговеры «предпочитают» происходить в симметричных горячих точках с GC-обогащенным контекстом, расположенных вблизи от теломер. Еще одним важным критерием оказалось то, какой из вариантов белка PRDM9 участвует в формировании горячей точки и на какой из гомологичных хромосом она расположена.

Несмотря на растущие возможности и доступность генетических технологий, создание кроссинговерных карт — точек, в которых хромосомы обменялись участками во время образования половой клетки, — по прежнему остается проблемным. Обычно места обмена ищут, сравнивая геномные последовательности родителя и его ребенка. Две хромосомы родителя отличаются друг от друга в отдельных точках. Увидев на хромосоме ребенка подряд участки, «пришедшие» разных хромосом родителя, можно сказать, что кроссинговер произошел где-то между ними. Точность такого определения места кроссинговера, соответственно, зависит от промежутка между такими точками.

Группа британских исследователей решила модифицировать этот подход и выбрала для секвенирования не детей, а отдельные сперматозоиды. Для описанной задачи принципиальная разница между ними заключается только в количестве ДНК для анализа. В последнее время аккуратность секвенирования ДНК одиночных клеток значительно улучшилась, что и позволило исследователям использовать эту технологию. На роль донора спермы авторы выбрали самца мыши, родители которого принадлежали к разным породам. В итоге Аньяли Гупта Хинч (Anjali Gupla Hinch) и ее коллеги отсеквенировали 217 мышиных сперматозоидов и нашли в них 2649 кроссинговеров со средним разрешением в 916 пар оснований.

Кроме создания карты кроссинговеров, исследователи также постарались разобраться в закономерностях их распространения. Кроссинговеры обычно происходят на хромосомах не случайным образом, а в основном в местах связывания белка PRDM9, так называемых горячих точках кроссинговера. В этих местах он иницирует появление двуцепочечных разрывов на ДНК. Они необходимы для запуска кроссинговера, но далеко не во всех точках таких этот запуск происходит: многие разрывы клетка чинит без обмена материалом между хромосомами. Кроме того, разные аллели PRDM9 могут предпочитать садиться на разные участки ДНК. Чтобы иметь возможность сравнить разные варианты, у матери донора ее ген PRDM9 был заменен на человеческий вариант, тогда как у отца в геноме оставили типичную для его породы аллель. В результате у донора в геноме оказались оба варианта.

При помощи технологии ChiP-Seq авторы статьи разметили на примере других сперматозоидов той же мыши потенциальные горячие точки и посмотрели, какие из них оказались задействованы в найденных кроссинговерах. Исследователи обнаружили четыре фактора, комбинации которых сильно повышали шанс горячей точки превратиться в настоящий кроссинговер. Это симметричное расположение на обеих гомологичных хромосомах, близость к теломерам, повышенная доля GC-пар вокруг горячей точки и использование мышиного варианта PRDM9, а не человеческого.

Кроме этого исследователи обнаружили, что, в отличие от человеческого варианта, мышиный PRDM9 имеет предпочтения при выборе хромосомы и чаще связывается с участками ДНК на хромосоме, полученной от мыши другой породы. Авторы объяснили такую диспропорцию тем, что иметь в геноме места, которые слишком сильно «нравятся» PRDM9 — опасно, потому что это может спровоцировать мутации. Поэтому внутри отдельной породы из генома постепенно убираются участки, к которым характерный для них вариант PRDM9 особенно «привязан». Человеческий вариант PRDM9, к которому обе породы мышей-родителей были одинаково неприспособлены, показал гораздо меньшую разборчивость: он с примерно одинаковой частотой инициировал двуцепочечные разрывы на одной или другой гомологичной хромосоме.

Недавно мы писали про аналогичное исследование по классической методе, в котором оказалась задействована половина населения Исландии. Авторы этой работы обнаружили, что двуцепочечные разрывы и кроссинговер действительно имеют ярко выраженный мутагенный эффект.

https://nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

О пользе семян льна

В царстве растений семена льна – абсолютный чемпион по содержанию Омега-3 незаменимых жирных кислот. Омега-3 и Омега-6 кислоты считаются незаменимыми, поскольку организм их не производит. Омега-6 кислоты содержатся в орехах, семенах и растительных м
Подробнее »»

Как запечь куриные ножки с летними овощами: рецепт от Гордона Рамзи

Рецепт вкусного обеда от известного британского шеф-повара
Подробнее »»

Ученые Исландии провели «похороны» ледника

Такая же судьба постигнет все ледники через 200 лет
Подробнее »»

Сколько чашек кофе могут вызвать мигрень

По статистике, от приступов мигрени страдает 10% населения во всем мире. Причем женщины больше склонны к развитию недуга.
Подробнее »»

Дуриан

«Миндальный крем со сложным букетом, в котором есть оттенки творога, лукового соуса и золотистого хереса... Он не кислый, не сладкий, не сочный - нельзя описать ни одно из качеств, которое может раскрыть его совершенство» (британский естествои
Подробнее »»

Читайте также:
20.08 - 20:21

США рассекретили первый отчет своей разведки о Чернобыльской катастрофе

Американская неправительственная организация "Национальный архив безопасности" опубликовала первый отчет разведки США относительно катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции 26 апреля 1986 года.
Подробнее »»

20.08 - 20:09

Самые быстрые животные в дикой природе

В данной статье мы рассмотрим самых быстрых представителей дикой природы и некоторые их характеристики. Итак, вперёд!
Подробнее »»

20.08 - 19:41

Рейтинг самых опасных ингредиентов в косметике

Тренд на чистую косметику появился несколько лет назад, и с каждым годом проблема косметических составов и содержания в них токсичных ингредиентов становится острее, наряду с трендом на сознательное потребление.
Подробнее »»

20.08 - 19:09

Гипоаллергенные кошки: ученые создали вакцину для четверолапых

Препарат проверили на 54 здоровых кошках
Подробнее »»

20.08 - 18:27

Как приготовить яблочный сок на зиму в домашних условиях

Готовим яблочный сок дома
Подробнее »»

20.08 - 18:06

Путассу

Путассу называют кошачьей рыбой. Кошки действительно не отказываются полакомиться ею. Однако и людям не стоит пренебрегать этой столовой рыбкой.
Подробнее »»

20.08 - 17:38

Базилик как лекарство: рецепты пряных смесей и советы по заготовке

Как только ни называют это растение: в азиатских странах – «райхон», «реган», «рейхан», в Европе говорят «базилик».
Подробнее »»

20.08 - 17:05

Как есть более осознанно

Вы, наверное, уже видели серию из 15 фото, на которых изображен ежедневный рацион людей разных профессий и разного социального положения из разных стран. Эта работа принадлежит фотографам Питеру Мензелю и Фэйту Далусио, и она вошла в их новую книгу «
Подробнее »»

20.08 - 16:59

Ученые обосновали желание людей идти на риск

Ученые из Йенского университета имени Шиллера, который находится в Германии, провели собственный эксперимент, изучив способность людей идти на риск.
Подробнее »»

20.08 - 16:06

Ученые выяснили, что пятая часть генов человеку не нужна

Для исследования они использовали набор из 22 тысяч 210 генов
Подробнее »»

20.08 - 16:01

Как повысить потенцию за день

Активность в сексе для каждого мужчины является чуть ли не главным критерием самоутверждения, однако возможности не у всех одинаковые
Подробнее »»

20.08 - 15:38

Как увеличивали грудь 100 лет назад 

Что только не приходится терпеть нам, женщинам, во имя моды! На какие только жертвы мы не вынуждены идти, чтобы выглядеть красивыми, современными и желанными.
Подробнее »»

20.08 - 15:04

Целебные деликатесы

Ранней весной для восстановления и укрепления иммунной системы очень полезны всевозможные напитки.
Подробнее »»

20.08 - 14:24

Марта Прыриз: Депрессия – это болезнь, которая лечится

Каждую неделю мы рассказываем о том, как успешные люди боролись с депрессией
Подробнее »»

20.08 - 14:02

5 неожиданных ингредиентов для смузи

Я не могу представить свое утро без смузи. Смузи – самый простой способ дать организму увлажнение и одновременно насытить его разнообразными фруктами и овощами.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...