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