시냅토네말 복합체

Synaptonemal complex
Prophase 1에서 단계별 시냅토네말 복합체의 개략도
호몰로컬 염색체(연청색)는 가로 필라멘트(검은색 선)와 세로 필라멘트(검은색 선)를 통해 서로 정렬하고 시냅스한다. 중심부의 재조합 결절(회색 타원체)은 재조합을 완료하는 데 도움이 될 수 있다. 크로마틴(빨간 루프)은 성적인 다리와 발가락에 부착되어 양쪽 자매 크로마티드에서 확장된다. B Top: 토마토 SC 세트. 각 SC 주변에서 볼 수 있는 크로마틴 "껍질" 아래쪽: 크로마틴이 제거된 토마토 SC 두 개로, 센트롬의 키네토코어("공 모양의" 구조물)가 드러날 수 있다.

시냅토네말 콤플렉스(SC)는 감수분열 시 동질 염색체(자매 염색체 2쌍) 사이에 형성되는 단백질 구조로, 진핵생물에서 감수분열 1세 때 시냅스와 재조합을 매개하는 것으로 생각된다. 현재 SC는 주로 상호 작용하는 크로마티드가 크로스오버 활동을 완료할 수 있는 비계로서 기능하고 있다고 생각된다.[1]

구성

시냅토네말 단지는 두 개의 평행한 측면 지역과 한 개의 중심 요소로 이루어진 삼분법 구조물이다. 이 "트리파타이트 구조"는 첫 번째 감수성 프로 단계의 파키테네 단계에서 보여지는데, 게이메테네시스 기간 동안 남성과 여성 모두에서 나타난다. 렙토네마 동안 파키테네 스테이지 이전에, 측면 요소들이 형성되기 시작하고 그들은 지고텐 스테이지 동안 그들의 페어링을 시작하고 완성한다. 파치네마가 끝난 후 SC는 보통 분해되어 더 이상 식별할 수 없다.[2]

인간의 경우 시냅토네말 콤플렉스의 세 가지 특정 성분이 특징지어졌는데, SC 단백질-1(SYCP1)과 SC 단백질-2(SYCP2) 그리고 SC 단백질-3(SYCP3)이다. SYCP1 유전자는 1p13 염색체에 있고, SYCP2 유전자는 20q13 염색체에 있다.33; 그리고 SYCP3의 유전자는 12q 염색체에 있다.[3]

시냅토네말 콤플렉스는 1956년 몽트로즈 J. 모세가 가재의 1차 정조세포와 D에 의해 기술되었다. 비둘기, 고양이,[4] 인간의 정조세포에 있는 포셋. 전자현미경으로 보듯이 시냅토네말 콤플렉스는 주로 SYCP3에 의해 형성되고 2차적으로는 SYCP2에 의해 형성되는 두 개의 "측면요소"와 SYCP1의 아미노단자 영역과 최소 2개의 추가 단백질을 포함하고 있는 "중앙요소"와 "변환기"를 포함하는 두 측면요소 사이에 걸쳐 있는 "중앙지역"으로 형성된다.e 필라멘트"는 주로 SYCP1 단백질에 의해 구성된다.[3]

SC는 은색 얼룩을 사용하는 광현미경이나 단백질 SYCP3 또는 SYCP2에 라벨을 붙이는 면역유동학 기법으로 볼 수 있다.

조립 및 분해

SC의 형성은 보통 동음이의 염색체들의 결합이나 "시냅시스"를 반영하며, 수나 염색체 구조에서 염색체 이상을 지닌 개인들의 결합 이상 유무를 조사하는 데 사용될 수 있다.[5] 수컷 포유류의 성염색체는 보통 XY 쌍에서 짧은 SC만을 형성하기 때문에 "부분 시냅시스"만 보인다. SC는 몇몇 중요한 단백질 차이에도 불구하고 진핵생물들 사이의 구조적 가변성을 거의 보이지 않는다. 많은 유기체에서 SC는 중심 공간과 연관된 하나 또는 여러 개의 "재조합 결절"을 운반한다. 이러한 결절은 성숙한 유전적 재조합 사건이나 "크로스소버"에 해당한다고 생각된다. 수컷 생쥐에서 감마선 조사는 SC에서 감수 분열증을 증가시킨다. 이는 자연발생적으로 발생한 DNA 손상이 SC의 교차 재조합에 의해 수리될 가능성이 높다는 것을 나타낸다.[3] SC 구조 요소[시냅토네말 중심소자 단백질 2 (SCE2)]와 재조합 수리 단백질 RAD51 사이의 상호작용의 발견은 또한 DNA 복구에서 SC의 역할을 시사한다.

세포 발달에서 시냅토네말 콤플렉스는 감수분열 1의 후기 프로 페이즈 동안 사라진다.그것은 지고텐에 형성된다.

진핵생물의 필요성

일부 유기체에서 유전적 재조합을 위해 시냅토네말 복합체가 필요하지 않다는 것은 이제 명백하다. 예를 들어, 테트라히메나 열선염과 파라메슘 테트라우렐리아 유전적 크로스오버와 같은 원생동물의 경우 시냅토네말 복합체 형성이 필요하지 않은 것으로 보인다.[6][7] 유전자 재조합 후 SC 형성은 물론 시냅토네말 복합체를 조립할 수 없는 돌연변이 효모세포가 여전히 유전정보 교환에 관여할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 그러나, C. 엘레강스 네마토드와 같은 다른 유기체에서는, 치아스마타의 형성은 시냅토네말 콤플렉스의 형성을 필요로 한다.

외부 링크

  • [1] - 시냅토네말 복합체

3D 구조 조명, 사진, Dr. Dr. 2009년 올림푸스 바이오스코프 디지털 영상 콩쿠르에서 2위를 차지한 미국 캘리포니아 버클리 분자 및 세포 생물학 학부 청주 레이첼 왕 대학.

  • [2]
  • 시냅토네말 콤플렉스 PLOS ONE(2011년)가 없는 마우스의 코넷소바 A. 외, 메이오시스 인 마이스(Meiosis in MICE in MICE in MICE)

참조

  1. ^ Page SL, Hawley RS (2004-10-08). "The genetics and molecular biology of the synaptonemal complex". Annual Review of Cell and Developmental Biology. 20 (1): 525–58. doi:10.1146/annurev.cellbio.19.111301.155141. PMID 15473851.
  2. ^ Yang F, Wang PJ (2009). "The Mammalian synaptonemal complex: a scaffold and beyond". Genome Dynamics. 5: 69–80. doi:10.1159/000166620. ISBN 978-3-8055-8967-3. PMID 18948708.
  3. ^ a b c Bolcun-Filas E, Hall E, Speed R, Taggart M, Grey C, de Massy B, et al. (February 2009). "Mutation of the mouse Syce1 gene disrupts synapsis and suggests a link between synaptonemal complex structural components and DNA repair". PLOS Genetics. 5 (2): e1000393. doi:10.1371/journal.pgen.1000393. PMC 2640461. PMID 19247432.
  4. ^ Moses, Montrose J. (1968-12-01). "Synaptinemal complex". Annual Review of Genetics. 2 (1): 363–412. doi:10.1146/annurev.ge.02.120168.002051. ISSN 0066-4197.
  5. ^ Zickler D, Kleckner N (1999-12-01). "Meiotic chromosomes: integrating structure and function". Annual Review of Genetics. 33 (1): 603–754. doi:10.1146/annurev.genet.33.1.603. PMID 10690419.
  6. ^ Lukaszewicz A, Howard-Till RA, Loidl J (November 2013). "Mus81 nuclease and Sgs1 helicase are essential for meiotic recombination in a protist lacking a synaptonemal complex". Nucleic Acids Research. 41 (20): 9296–309. doi:10.1093/nar/gkt703. PMC 3814389. PMID 23935123.
  7. ^ Chi J, Mahé F, Loidl J, Logsdon J, Dunthorn M (March 2014). "Meiosis gene inventory of four ciliates reveals the prevalence of a synaptonemal complex-independent crossover pathway". Molecular Biology and Evolution. 31 (3): 660–72. doi:10.1093/molbev/mst258. PMID 24336924.