Импринтинг генов

Импринтинг генов

Геномный импринтинг это эпигенетический процесс, при котором экспрессия определенных генов осуществляется в зависимости от того, от какого родителя поступил аллель гена. Это ненаследуемый процесс, который не подчиняется наследованию по Менделю. Импринтинг генов вызывает экспрессию аллелей гена полученных от матери в случае генов H19 или CDKN1C и от отца в случае гена IGF2. Импринтинг некоторых генов в составе генома показан для насекомых, млекопитающих и цветковых растений.

Содержание

Обзор

У диплоидных организмов соматические клетки несут две копии генома. Поэтому каждый аутосомный ген представлен двумя копиями, аллелями, полученными от материнского и отцовского организмов в результате оплодотворения. Для преобладающего числа генов экспрессия идет с обоих аллелей одновременно. Однако у млекопитающих менее одного процента генов импринтированы, то есть экспрессируется только один аллель.[1]Какой аллель будет экспрессироваться, зависит от пола родительского организма, предоставившего аллель. Например, для гена IGF2 (Инсулино-подобного фактора роста) экспрессируется только аллель, наследуемый от отца.[2]

Слово "импринтинг" было впервые использовано для описания явлений, наблюдаемых у насекомого Pseudococcus nipae.[3] У псевдококцид (Homoptera, Coccoidea) самцы и самки развиваются из оплодотворенных яиц. У самок все хромосомы остаются эухроматиновыми и функционируют, в то время как у самцов один гаплоидный набор хромосом становится гетерохроматиновым после шестого деления зиготы и остается таким в большинстве тканей, поэтому самцы являются функционально гаплоидными.[4][5][6] У насекомых явления импринтинга обычно означают сайленсинг генома у самцов и поэтому вовлечены в процессы определения пола. У млекопитающих процессы геномного импринтинга вовлечены в функциональное неравенство между родительскими аллелями генов.[7]

История открытия

Первые опыты, обнаружившие различие в хромосомах, полученных от отца или от матери, были проделаны практически одновременно учёными, работавшими в Филадельфии[8] и Кембридже.[9]

Пятью годами позже Дэвид Хэйг (en:David Haig) из Оксфорда высказал гипотезу, что отцовские гены ответственны за образование плаценты, а материнские — за дифференциацию клеток эмбриона в будущие части тела и органы. Из этого он сделал вывод, что у яйцекладущих и даже у сумчатых не должно быть импринтинга отцовских или материнских генов. Этот вывод был экспериментально подтверждён.[10] Но исследования Хейга объясняют лишь некоторые случаи импринтинга[11][12].

Механизм

Импринтинг генов осуществляется с помощью процесса метилирования ДНК. Если по каким-то причинам импринтинг не сработает, это может привести к появлению генетических нарушений (например Синдром Прадера-Вилли).[13]

См. также

Примечания

  1. ↑ Wilkinson, Lawrence S.; William Davies and Anthony R. Isles (November 2007). "Genomic imprinting effects on brain development and function". Nature Reviews Neuroscience 8 (11): 832–843. DOI:10.1038/nrn2235. PMID 17925812. Проверено 2008-07-01.
  2. ↑ DeChiara, Thomas M.; Elizabeth J. Robertson and Argiris Efstratiadis (February 1991). "Parental imprinting of the mouse insulin-like growth factor II gene". Cell 64 (4): 849–59. PMID 1997210. Проверено 2008-07-01.
  3. ↑ Schrader, Franz (May 1921). "The chromosomes in Pseudococcus nipæ". Biological Bullitin 40 (5): 259–270. DOI:10.2307/1536736. Проверено 2008-07-01.
  4. ↑ Brown, S. W.; U. Nur (1964). "Heterochromatic chromosomes in the coccids". Science 145: 130–136. DOI:10.1126/science.145.3628.130. PMID 14171547.
  5. ↑ Hughes-Schrader, S. (1948). "Cytology of coccids (Coccoïdea-Homoptera)". Advances in Genetics 35 (2): 127–203. PMID 18103373. Проверено 2008-07-01.
  6. ↑ Nur, U. (1990). "Heterochromatization and euchromatization of whole genomes in scale insects (Coccoidea: Homoptera)". Dev. Suppl.: 29–34. PMID 2090427. Проверено 2008-07-01.
  7. ↑ Feil, Robert Feil; Frédéric Berger (April 2007). "Convergent evolution of genomic imprinting in plants and mammals". Trends in Genetics 23 (4): 192–9. DOI:10.1016/j.tig.2007.02.004. PMID 17316885. Проверено 2008-07-01.
  8. ↑ McGrath J., Solter D. 1984. Completion of mouse embryogenesis requires both the maternal and paternal genomes. Cell 37: 179—183
  9. ↑ Barton S. C., Surami M. A. H., Norris M. L. 1984. Role of paternal and maternal genomes in mouse development. Nature 311: 374—376
  10. ↑ Haig D., Westoby M. 1989. Parent-specific gene expression and the triploid endosperm. American Naturalist 134: 147—155
  11. ↑ Hurst L. D., McVean G. T. 1997. Growth effects of uniparental disomies and the conflict theory of genomic imprinting. Trends in Genetics 13: 436—443
  12. ↑ Hurst L. D. 1997. Evolutionary theories of genomic imprinting. In: Reik W., Surani A. (eds), Genomic imprinting, p. 211—237. Oxford University Press, Oxford
  13. ↑ Horsthemke B. 1997. Imprinting in the Prader-Willi / Angelman syndrome region on human chromosome 15. In: Reik W., Surani A. (eds), Genomic imprinting, p. 177—190. Oxford University Press, Oxford

Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

Полезное


Смотреть что такое "Импринтинг генов" в других словарях:

  • Геномный импринтинг — эпигенетический процесс, при котором экспрессия определенных генов осуществляется в зависимости от того, от родителя какого пола поступил аллель гена. Это ненаследуемый процесс, который не подчиняется наследованию по Менделю. Импринтинг генов… …   Википедия

  • геномная библиотека банк генов — геномная библиотека, банк генов * геномная бібліятэка, банк генаў * genomic library or gene bank набор клонированных фрагментов ДНК, представляющих индивидуальный (групповой, видовой) геном. У млекопитающих (в т. ч. человека) геномы крупные,… …   Генетика. Энциклопедический словарь

  • Подавление экспрессии генов — (сайленсинг генов от англ. gene silencing, или в частности, выключение гена)  это общий термин, описывающий эпигенетический процесс регуляции генов. При этом последовательность нуклеотидов не изменяется, а лишь прекращается экспрессия… …   Википедия

  • Сайленсинг генов — Выключение гена, Сайленсинг генов, Gene silencing это общий термин, описывающий эпигенетический процесс регуляции генов. При этом последовательность нуклеотидов не изменяется, а лишь прекращается экспрессия соответствующего гена. Сайленсинг генов …   Википедия

  • Эволюционная теория номадических генов В. А. Геодакяна — Проверить адекватность изложения маргинальных теорий. Проверить изложение на соответствие ВП:МАРГ и ВП:ВЕС. На странице обсуждения могут быть подробности. Эволюционная теория номадических генов была предложена В. Геодакяном …   Википедия

  • генный импринтинг — Экспрессия генов, согласно их доминированию в организме [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN gene imprinting …   Справочник технического переводчика

  • Вторичный эндосперм — У этого термина существуют и другие значения, см. Эндосперм (значения). Вторичный эндосперм  ткань, образующаяся в семенах большинства цветковых растений во время оплодотворения. Эндосперм окружает зародыш и обеспечивает его питание за счет… …   Википедия

  • Эндосперм — Вторичный эндосперм  ткань, образующаяся в семенах большинства цветковых растений во время оплодотворения. Эндосперм окружает зародыш и обеспечивает его питание за счет крахмала, растительных масел и белков. Это делает эндосперм цветковых… …   Википедия

  • Эпигенетика — Эпигенетика  в биологии, в частности в генетике  представляет собой изучение закономерностей эпигенетического наследования  изменения экспрессии генов или фенотипа клетки, вызванных механизмами, не затрагивающими изменение… …   Википедия

  • ДНК-метилтрансфераза — ДНК метилтрансферазы (ДНК метилазы, англ. DNA methyltransferase, DNA MTase, DNMT)  группа ферментов, катализирующих метилирование нуклеотидных остатков в составе ДНК. Активность метилтрансфераз, заключающаяся в (переносе метильных (CH3… …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
… Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»