Tajemství stavby a evoluce holocentrických chromozómů

Mezinárodním tým vědců, mezi nimiž byli i odborníci z Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích a Ústavu experimentální botaniky v Olomouci, získal první ucelený vhled do uspořádání genetické informace rostlin s holocentrickými chromozómy. Jejich výsledky zveřejnil prestižní vědecký časopis Cell.

Dědičná informace je v buňkách živočichů a rostlin uložena v molekulách DNA, která je společně s proteiny sbalená do útvarů nazývaných chromozómy. Když se buňka dělí, musí se rozdělit také chromozómy – nejdříve se zkopírují a každá ze dvou nových buněk dostane právě jednu kopii. K tomu účel má každý chromozóm specifickou oblast, tzv. centromeru, na kterou se během buněčného dělení připojují vlákna transportující jednotlivé kopie chromozómů do dceřiných buněk. Chromozómy většiny rostlin, stejně tak jako člověka, mají centromeru v jediném místě (monocentrické chromozómy). Existuje ale i alternativní uspořádání, kdy je centromera rozdělěna do velkého počtu krátkých úseků roztroušených po celé délce chromozómu (holocentrické chromozómy). Zatímco genomů rostlin s monocentrickými chromozómy již byla přečtena celá řada, informace o holocentrických druzích doposud chyběla.

Mezinárodnímu týmu pod vedením André Marquese z Ústavu Maxe Plancka v Německu, jehož členy byli i pracovníci Laboratoře molekulární cytogenetiky rostlin – Biologického Centra, se podařilo sestavit kompletní sekvence genomů tří holocentrických druhů rostlin z rodu hrotnosemenka (Rhynchospora) a jejich blízce příbuzného monocentrického druhu sítiny rozkladité (Juncus effesus). Analýza těchto genomů odhalila, že holocentrická organizace chromozómů s sebou přináší velké změny v architektuře genomu jak na úrovní samotné sekvence DNA, tak s ohledem na epigenetické značky a schopnosti chromozómových přestaveb. Práce také přinesla důležité poznatky o evoluci a determinaci centromer, což byl jeden z příspěvků týmu z Biologického centra. Ten zjistil, že fragmenty centromerických úseků mohou být po genomu roznášeny jako součást sekvence specifického typu mobilních elementů nazývaných Helitrony.

Publikace: Hofstatter P.G., Thangavel G., Lux T., Neumann P., Vondrak T., Novák P., Zhang M., Costa L., Castellani M., Scott A., Toegelová H., Fuchs J., Mata-Sucre Y., Dias Y., Vanzela A., Huettel B., Almeida C.C.S., Šimková H., Souza G., Pedrosa-Harand A., Macas J., Mayer K., Houben A., Marques A. (2022) Repeat-based holocentromeres influence genome architecture and karyotype evolution Cell 185: 1-16. DOI: 10.1016/j.cell.2022.06.045

oznámení Biologického centra AV ČR

NASA potvrdila první úspěšný test planetární obrany v historii Země

Dnes v 1:14 ráno středoevropského letního času americká sonda Double Asteroid Redirection Test (DART) uskutečnila …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close