Мейотический драйв: внутригеномные конкуренция и отбор

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье рассмотрены распространение, механизмы и эволюционное значение мейотического драйва как явления, проявляющегося у гетерозигот в неравной передаче при мейозе в гаметы аллелей гена и/или гомологичных хромосом. Наиболее подробно мейотический драйв изучен у дрозофил, мышей, кукурузы и у грибов-аскомицетов родов Neurospora и Podospora. Следствием мейотического драйва является сдвиг частот аллелей в генофонде популяции и сохранение в популяции неадаптивных признаков.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. А. Захаров

Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: iaz34@mail.ru
Россия, Москва, 119991

Список литературы

  1. Mayr E. The objects of selection // Proc. Natl Ac. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 2091–2094.
  2. Lindholm A.K., Dyer K.A., Firman R.C. et al. The ecology and evolutionary dynamics of meiotic drive // Trends Ecol. Evol. 2016. V. 31. P. 315–326. doi: 10.1016/j.tree.2016.02.001
  3. Courret C., Chang C.-H., Wei K.H.-C. et al. Meiotic drive mechanisms: Lesions from Drosophila // Proc. R. Soc. B. 2019. V. 286. doi.org/1098/rspb.2019.1430
  4. Gershenson S. A new sex-ratio abnormality in Drosophila obscura // Genetics. 1928. V. 13. P. 488–507.
  5. Sturtevant A.H., Dobzhansky Th. Geographical distribution and cytology of “sex ratio” in Drosophila pseudobscura and related species // Genetics. 1936. V. 21. P. 473–490.
  6. Sandler L., Hiraizumi Y., Sandler I. Meiotic drive in natural populations of Drosophila melanogaster. I. The cytogenetic basis of segregation-distortion // Genetics. 1959. V. 44. P. 233–250. doi.org / 10.1093/genetics/44.2.233
  7. Stalker H.D. The genetic systems modifying meiotic drive in Drosophila paramelanica // Genetics. 1961. V. 46. P. 177–202. doi.org/10.1093/genetics/46.2.177
  8. James A.C., Jaenike J. “Sex ratio” meiotic drive in Drosophila testacea // Genetics. 1990. V. 126. P. 651–656. doi.org/10.1093/genetics/126.3.651
  9. Sandler L., Novitski E. Meiotic drive as an evolutionary force // Am. Nat. 1957. V. 91. P. 105–110. doi: 10.1086/281969
  10. Zimmering S., Sandler L., Nicoletti B. Mechanisms of meiotic drive // Ann. Rev. Genet. 1970. V. 4. P. 409–436.
  11. Cazemajor M., Joly D., Montchamp-Moreau C. Sex ratio meiotic drive in Drosophila simulans is related to equational nondisjuncton of the Y chromosome // Genetics. 2000. V. 154. P. 229–236.
  12. Tao Y., Araripe L., Kingan S.B. et al. A sex-ratio meiotic drive system in Drosophila simulans. II. An X-linked distorter // PLoS Biol. 2007. V. 5. doi: 10.1371/journal.pbio.0050293
  13. Unckless R.L., Larracuente A.M., Clark A.G. Sex ratio, meiotic drive and Y-linked resistance in Drosophila affinis // Genetics. 2015. V. 199. P. 831–840. doi: 10.1534/genetics.114.173948
  14. Lin C.J., Hu F., Dubruille R. et al. The hpRNA/RNAi pathway is essential to resolve intragenomic conflict in the Drosophila male germline // Dev. Cell. 2018. V. 46. P. 316–326. doi: 10.1016/j.devcel.2018.07.004
  15. Kusano A., Staber C., Ganetzky B. Nuclear mislocalization of enzymatically active RanGAP causes segregation distortion in Drosophila // Dev. Cell. 2001. V. 1. P. 351–361. doi: 10.1016/51534-5807(01)00042-9
  16. Chesley P., Dunn L.C. The inheritance of taillessness (anury) in the house mouse // Genetics. 1936. V. 21. P. 525–536.
  17. Сафронова Л.Д., Чубыкин В.Л. Мейотический драйв у мышей, содержащих в геноме t-комплекс // Генетика. 2013. Т. 49. С. 1021–1035. doi: 10.7868/S001667581306009X
  18. Сафронова Л.Д. Эмбриональные эффекты t-гаплотипов у мышей // Онтогенез. 2009. Т. 40. С. 30–39.
  19. Totgunakov N.Y., Kizilova E.A., Karamysheva T.V. et al. Homogeneously staining region (HSR) in chromosome 1 of the house mouse: Synapsis and recombination in meiosis // Cytogenet. Genome Res. 2021. V. 161. P. 14–22. doi: 10.1159/000513266
  20. Agulnik S.I., Agulnik A.I., Ruvinsky A.O. Meiotic drive in female mice heterozygous for the HSR inserts on chromosome 1 // Genet Res. 1990. V. 55. P. 97–100.
  21. Ruvinsky A.O. Meiotic drive in female mice: an essay // Mammal. Genet. 1995. V. 6. P. 315–320.
  22. Sabantsev I., Spitsin O., Agulnik S. et al. Population dynamics of aberrant chromosome 1 in mice // Heredity. 1993. V. 70. P. 481–489.
  23. Friocourt G., Perrin A., Saunders P.A. et al. Bypassing Mendel’s first law: Тransmission ratio distortion in mammals // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. doi.org/10.3390/ijms24021600
  24. Pardo-Manuel de Villena F., Sapienza C. Female meiosis drives karyotypic evolution in mammals // Genetics. 2001. V. 159. P. 1179–1189.
  25. Blackmon H., Justison J., Mayrose I. et al. Meiotic drive shapes rates of karyotype evolution in mammals // Evolution. 2019. V. 73. P. 511–523.
  26. Баклушинская И.Ю. Хромосомные перестройки, реорганизация генома и видообразование // Зоолог. журн. 2016. Т. 95. С. 376–393. doi: 10.7868/S0044513416040036
  27. Rhoades M.M. Preferential segregation in maize // Genetics. 1942. V. 27. P. 395–407. doi.org/10.1093/genetics/27.4.395
  28. Rhoades M.M., Dempsey E. The effect of abnormal chromosome 10 on preferential segregation and crossing over in maize // Genetics. 1966. V. 53. P. 989–1020. dio.org/10.1093/genetics/53.5.989
  29. Birchler J.A., Dawe R.K., Doebley J.F. Marcus Rhoades, preferential segregation and meiotic drive // Genetics. 2003. V. 164. P. 835–841. doi.org/10.1093/genetics/164.3.835
  30. Kanizay B., Albert P.S., Birchler J.A. et al. Intragenomic conflict between the two major knob repeats of maize // Genetics. 2013. V. 194. P. 81–89. doi.org/10.1534/genetics.112.148882
  31. Finseth F. Female meiotic drive in plants: Mechanisms and dynamic // Curr. Opin. Genet. Dev. 2023. V. 82. doi.org/101016/j.gde.2023.102101
  32. Fishman L., Willis G.H. A novel meiotic drive locus almost completely distorts segregation in Mimulus (monkeyflower) hybrids // Genetics. 2005. V. 169. P. 347–353. doi.org/ 10.1534/genetics.104.032789
  33. Zanders S., Johannesson H. Molecular mechanisms and evolutionary consequences of spore killer in Ascomycetes // Microb. Mol. Biol. Rev. 2021. V. 85. doi.org/10.1128/MMBR.00016-21
  34. Turner B.C., Perkins D.D. Spore killer, a chromosomal factor in Neurospora that kills meiotic products not containing it // Genetics. 1979. V. 93. P. 587–606. doi.org/10.1093/genetics/93.3.587
  35. Campbell J.L., Turner B.C. Recombination blok in the Spore killer region of Neurospora // Genome . 1987. V. 29. P. 129–135. doi: 10.1139/g87-022
  36. Svedberg J., Vogan A.A., Rhoades N.A. et al. An introgressed gene causes meiotic drive in Neurospora sitophila // Proc. Natl Ac. Sci. USA. 2021. V. 118. doi.org/10.1073/pnas.2026605118
  37. Vogan A.A., Ament-Velasques S.L., Bastiaans E. et al. The Enterprise, a massive transposon carring Spok meiotic drive genes // Genom. Res. 2021. V. 31. P. 789–798. doi: 101101/gr.267609.120
  38. Dalstra H.J.P., Swart K., Debets A.J.M. et al. Sexual transmission of the [Het-s] prion leads to meiotic drive in Podospora anserine // Proc. Natl Ac. Sci. USA. 2003. V. 100. P. 6616–6621. doi.org/10.1073/pnas.1030058100
  39. Kathariou S., Spieth P.T. Spore killer polymorphism in Fusarium moniliforme // Genetics. 1982. V. 102. P. 19–24.
  40. Zanders S.E., Eickbush M.T., Yu J. et al. Genome rearrangements and pervasive meiotic drive cause hybride infertility in fission yeast // eLife. 2014. V. 3. doi: 10.7554/eLife.02630
  41. Zanders S.E., Unckless R.L. Fertility costs of meiotic drivers // Curr. Biol. 2019. V. 29. P. R512–R520. doi.org/10.1016/j.cub.2019.03.046

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».