Frage:
Warum tritt bei männlichen Drosophila keine Rekombination auf?
rg255
2013-02-19 15:16:20 UTC
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"Männer zeigen keine meiotische Rekombination, was genetische Studien erleichtert."

Seit einiger Zeit weiß ich, dass dieses Phänomen auftritt. Dieses Zitat stammt aus der Wikipedia Seite über Drosophila melanogaster , und ich verwende diese Funktion von Drosophila häufig bei der Konstruktion von Hemiklonen für meine eigene Forschung zur quantitativen Genetik.

Aber bis jetzt habe ich noch nie gefragt, warum eine Rekombination nicht stattfindet. Warum sollte sich diese Funktion weiterentwickeln?

Warum ist das Fehlen einer Rekombination geschlechtsspezifisch auf Männer beschränkt, warum haben Frauen eine Rekombination?

Drei antworten:
shigeta
2013-02-20 01:21:20 UTC
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Dies ist eine ehrwürdige Tatsache. Ausnahmen in D. Melanogaster Stamm Y-007 wurden beobachtet und D. ananassae hat konsistente männliche Überkreuzungen, aber diese Arbeit stammt aus den 1970er Jahren.

Dieses Current Biology 2002-Papier ist nicht gerade neu, wirft jedoch ein Licht auf das betreffende Problem.

Bei männlichen Drosophila melanogaster tritt Meiose ohne Rekombination oder einen erkennbaren synaptonemalen Komplex (SC) auf.

Die Autoren verwendeten eine GFP-lac-Fusion, um eine Reihe von Abschnitten der männlichen Fliege bei Meiose mit integrierten lac-spezifischen Bindungsregionen zu beobachten. Sie sehen größtenteils, dass die GFP-gebundenen Segmente der DNA nicht an der Zellteilung beteiligt sind. Das heißt, homologe Chromosomen assoziieren während der Meiose (über den SC) physikalisch und bei männlichen Drosophila nicht.

Aus neueren Arbeiten geht hervor, dass die Details, wie diese Arbeit noch ausgearbeitet wird, aber mehrere Genregionen und Faktoren identifiziert wurden. Es werden vermutete Faktoren untersucht, die dazu beitragen, die verschiedenen homologen Chromosomen auszurichten. Weitere Informationen finden Sie in der biblio von P.I.s.

Dies ist nicht mein Hauptgebiet, aber so wie ich es verstehe, werden viele Aspekte der Meiose noch ausgearbeitet.

Zur Frage, wie sich dies entwickelt hat und warum ; Es ist definitiv seltsam. Es sieht so aus, als ob es ein geschlechtsspezifisches Merkmal gibt, bei dem sich der SC bei Männern nicht bildet. Es ist leicht vorstellbar, dass eine Mutation dazu führte, dass Männer nur die Rekombination verloren - der Prozess ist so komplex, dass man sich kaum vorstellen kann, dass ein solches Merkmal nicht auftaucht.

Trotzdem ist es überraschend zu glauben, dass das Merkmal in Drosophila auf der ganzen Welt nicht nur überlebt, sondern auch dominant geworden ist. Um so vielen Drosophila -Spezies gemeinsam zu sein, muss dies vor mehr als 10 Millionen Jahren geschehen sein. Erklärungen zu den Vorteilen der sexuellen Reproduktion beinhalten häufig die Rekombination. Sogar das menschliche Y-Chromosom verfügt über einen Selbstrekombinationsmechanismus, der Fehler in den codierenden Regionen reduziert. Daher ist es kaum zu glauben, dass dies kein großer Nachteil für die Fliegen ist. Wenn es eine so große Sache wäre, würden Sie sich vorstellen, dass Y-007 das Merkmal dominiert und wieder eingeführt hätte.

Die einzige Theorie, die mir einfällt, könnte als "faule Männer" bezeichnet werden. dass die Männchen die Weibchen dazu gebracht haben, noch etwas für die Nachkommen zu tun, und dass es irgendwie das Sperma der rekombinierenden Männchen übertrifft. Viele Spermien sind nicht beweglich; Das ist eine Tatsache für Menschen. Ich habe keine Ahnung, wie es für Fliegen ist, die sich neu kombinieren. Schauen Sie sich auch die Unterschiede in der Morphologie an - Spermien sind manchmal wirklich verrückt hässlich und ein großer Teil des Paarungsprozesses besteht darin, die defekten auszusortieren. Ohne Rekombination könnte es sein, dass Männer mit größerer Geschwindigkeit lebensfähige Spermien produzieren, was ihnen bei der Spermienkonkurrenz hilft, was bei der Paarung von Fliegen sicher der Fall ist - Drosophila ist auch nicht monogam, würde ich vermuten ? Jedenfalls ist das keine recherchierte Idee, nur eine Vermutung von meiner Seite.

Danke, dies ist eine gute Antwort. Könnten Sie etwas Licht ins Dunkel bringen, warum sich das entwickeln könnte?
Vielen Dank für diese Frage! Die Antwort ist, ich weiß es nicht und es scheint, als ob ein Großteil der Spekulationen dahinter ziemlich tief in der Fliegenliteratur vergraben wäre. Ich habe eine Vermutung in den Eintrag gesetzt. Ich werde tatsächlich einen der Autoren schreiben und sie fragen, was sie denken. Es ist die Art von Frage, über die sich einige von uns am Kopf kratzen, während etwa ein Dutzend jeden Tag beim Kaffee über die Feinheiten sprechen.
@shigeta Der Link zum "Current Biology 2002 paper" ist unterbrochen. Erinnerst du dich an die Referenz? Vielen Dank
Jack Aidley
2013-02-19 22:17:50 UTC
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Nach meinem besten Wissen gibt es keine eindeutigen Beweise dafür, warum. Die vernünftigste Erklärung scheint zu sein, dass es sich als grober Mechanismus zur Verhinderung der Rekombination des männlichen Geschlechtschromosoms entwickelt hat.

Sie könnten sich dann fragen, warum ein Mechanismus speziell auf das Geschlechtschromosom abzielt (wie beim Menschen). hat sich nicht weiterentwickelt, was ich vorschlagen würde, dass die Evolution häufig mit "gut genug" -Lösungen fortgesetzt wird, bei denen die Vorteile scheinbar besserer Lösungen gering sind oder keine inkrementellen Vorteile beinhalten, und dass es einige Hinweise gibt, dass niedrigere Rekombinationsraten bei vorteilhaft sind Drosophila ( ref]).

petersoapes
2014-03-26 01:03:59 UTC
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Dieses Phänomen ist als Achiasmie bekannt, bei der bei einem Geschlecht einer Art keine Rekombination vorliegt. Die Haldane-Huxley-Regel besagt, dass bei achiasmischen Arten das Geschlecht ohne Rekombination immer das heterogametische Geschlecht (XY oder ZW) ist. Dies ist im Grunde die einzige konsistente Regel in Bezug auf die Rekombination. Es scheint Ausnahmen zu jeder anderen beobachteten Theorie und jedem beobachteten Muster zu geben. Die Haldane-Huxley-Regel unterstützt die Theorie, dass sich die Achiasmie entwickelt hat, um eine nicht homologe Rekombination zwischen X und Y zu verhindern. Es gibt jedoch Arten (die meisten Säugetiere), bei denen X und Y eine Rekombination erfahren, die Rekombination jedoch auf einen kleinen Teil der genannten Chromosomen beschränkt ist die psudo-autosomale Region.



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