WikiDer > Внехромосомный круг рДНК

Extrachromosomal rDNA circle

Круги внехромосомной рДНК (он же ERC) находятся внехромосомная кольцевая ДНК (eccDNA), представляют собой самореплицирующиеся последовательности рибосомная ДНК (рДНК) обнаружена в штамме дрожжи, Saccharomyces cerevisiae, и предполагается, что они способствуют их старению и обнаруживаются в их старых клетках.[1][2][3] По внутримолекулярной гомологичная рекомбинация хромосомы образуются eccDNA, а также ERC.[4][5][6] Процесс внутримолекулярной гомологичной рекомбинации не зависит от хромосомной репликации. В de novo сгенерированные круги имели точные множественные тандемные копии фрагментов размером 2 т.п.н. из космидных шаблонов, и что тандемная организация была предпосылкой для образования круга. Вытеснение организованных рибосомных генов в межгенных нетранскрибируемых распорки давали большие или маленькие повторяющиеся круги в зависимости от больших или коротких повторов спейсера.[4]

В штаммах дрожжей

В Sgs1 мутации генов в материнских клетках дрожжей ускоряют старение, предполагая, что их функция клеточное старение.[7] ERCs накапливаются в старых клетках, и было обнаружено, что мутации Sgs1 увеличивают это накопление, что приводит к идее, что ERCs приводят к более короткой продолжительности жизни клеток.[8] Напротив, делеция Fob1 замедляет накопление ERC и увеличивает продолжительность жизни.[9] Накопленные ERC нарушают пролиферацию в старых клетках, препятствуя экспрессии важных генов клеточного цикла при переходе G1 / S и, таким образом, замедляют прогрессирование клеточного цикла.[10] ERC накапливаются в материнской клетке во время процесс бутонизации.[2] Sinclair et al. упомянул предложенный общий механизм между Sgs1 и WRN гены, поскольку оба они имеют возрастное влияние на дрожжи и старение человека соответственно.[8][11][12][13]

Borghouts et al. Выявили два механизма, ретроградный ответ и увеличение клеточного содержания ERC, которые влияют на продолжительность жизни дрожжей. Они определили, что генерация ERC отрицательно влияет на продолжительность жизни grande (клеток с полностью функциональными митохондриями) и миниатюрный (клетки с дисфункциональными митохондриями) штаммы дрожжей.[14]

В Xenopus laevis

Круговая внехромосомная ДНК обнаруживается не только у дрожжей, но и у других эукариотические организмы.[15][16] Регулируемое образование eccDNA в пребластуе Xenopus эмбрионов. Популяция кольцевой рДНК снижается у эмбрионов, что свидетельствует о миграции кольцевой рДНК в линейную ДНК, как было показано в их анализе с помощью 2D-гель-электрофореза. Уменьшение кольцевой рДНК и деградация популяции амплифицированной рДНК на раннем этапе развития эмбриона показали, что небольшие кольцевые молекулы гомологичны кластеру генов рДНК, а это означает, что большое количество последовательностей рДНК не склонно к образованию кольцевых хромосом в результате случайных событий, таких как разрыв лигирования.[15]

В ретроградном ответе

Ретроградный ответ или (регуляция) - общий термин для митохондриальной передачи сигналов и в широком смысле определяется как клеточные ответы на изменения функционального состояния митохондрий.[17] Пул и др. предоставили модель, которая решает роль ретроградной реакции в продолжительности жизни. Они изображают процесс, в котором происходит производство ERC и сокращает продолжительность жизни в гене TAR1.[18]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Sinclair DA, Guarente L (декабрь 1997 г.). «Внехромосомные круги рДНК - причина старения дрожжей». Клетка. 91 (7): 1033–42. Дои:10.1016 / S0092-8674 (00) 80493-6. PMID 9428525.
  2. ^ а б Нистрем Т. (декабрь 2007 г.). «Бактериальный вид старения». PLoS Genetics. 3 (12): e224. Дои:10.1371 / journal.pgen.0030224. ЧВК 2134940. PMID 18085827.
  3. ^ Редей Г.П. (2008). «ERC (внехромосомный круг рДНК)». Энциклопедия генетики, геномики, протеомики и информатики (3-е изд.). Нидерланды: Спрингер. стр.629. Дои:10.1007/978-1-4020-6754-9_5501. ISBN 978-1-4020-6753-2.
  4. ^ а б Коэн С., Якоби К., Сигал Д. (июнь 2003 г.). «Экстрахромосомная кольцевая ДНК тандемно повторяющихся геномных последовательностей у дрозофилы». Геномные исследования. 13 (6A): 1133–45. Дои:10.1101 / гр.907603. ЧВК 403641. PMID 12799349.
  5. ^ «Термин генной онтологии: накопление внехромосомных кругов рДНК, участвующих в репликативном старении клеток». База данных генома Saccharomyces (SGD).
  6. ^ «Термин генной онтологии: круг внехромосомной рДНК». База данных генома Saccharomyces (SGD).
  7. ^ Синклер Д.А., Миллс К., Гуаренте Л. (август 1997 г.). «Ускоренное старение и фрагментация ядрышка у дрожжевых мутантов sgs1». Наука. 277 (5330): 1313–6. Дои:10.1126 / science.277.5330.1313. PMID 9271578.
  8. ^ а б Синклер Д.А., Миллс К., Гуаренте Л. (август 1997 г.). «Ускоренное старение и фрагментация ядрышка у дрожжевых мутантов sgs1». Наука. 277 (5330): 1313–6. Дои:10.1126 / science.277.5330.1313. PMID 9271578.
  9. ^ Дефоссез, Пьер-Антуан; Прусти, Рита; Kaeberlein, Matt; Линь Су-Джу; Ферриньо, Поль; Серебро, Памела А .; Keil, Ralph L .; Гуаренте, Леонард (1999-04-01). «Устранение белка блока репликации Fob1 увеличивает продолжительность жизни материнских клеток дрожжей». Молекулярная клетка. 3 (4): 447–455. Дои:10.1016 / S1097-2765 (00) 80472-4. ISSN 1097-2765. PMID 10230397.
  10. ^ Neurohr, G.E .; Terry, R.L .; Sandikci, A .; Zou, K .; Li, H .; Амон, А. (2018). «Нарушение регуляции перехода G1 / S-фазы является ближайшей причиной гибели старых материнских клеток дрожжей». Гены и развитие. 32 (15–16): 1075–1084. Дои:10.1101 / gad.312140.118. ЧВК 6075151. PMID 30042134.
  11. ^ Strehler BL (1986-01-01). «Генетическая нестабильность как основная причина старения человека». Экспериментальная геронтология. 21 (4–5): 283–319. Дои:10.1016/0531-5565(86)90038-0. PMID 3545872.
  12. ^ Adamstone FB, Taylor AB (декабрь 1977 г.). «Реорганизация ядрышек в клетках почек крысы и ее связь со старением». Журнал морфологии. 154 (3): 459–77. Дои:10.1002 / jmor.1051540306. PMID 592409.
  13. ^ Weinstein ME, Mukherjee AB (март 1988 г.). «Вариации питательной среды, связанные со старением фибробластов человека in vitro: II. Влияние на количество ядрышек / клетку, объем / ядрышко и общий объем ядрышка / клетку». Механизмы старения и развития. 42 (3): 215–27. Дои:10.1016/0047-6374(88)90048-6. PMID 3367667.
  14. ^ Borghouts C, Benguria A, Wawryn J, Jazwinski SM (февраль 2004 г.). «Белок Rtg2 связывает метаболизм и стабильность генома в долголетии дрожжей». Генетика. 166 (2): 765–77. Дои:10.1534 / genetics.166.2.765. ЧВК 1470750. PMID 15020466.
  15. ^ а б Коэн С., Менут С., Мешали М. (октябрь 1999 г.). «Регулируемое образование внехромосомных кольцевых молекул ДНК во время развития у Xenopus laevis». Молекулярная и клеточная биология. 19 (10): 6682–9. Дои:10.1128 / mcb.19.10.6682. ЧВК 84653. PMID 10490607.
  16. ^ Гаубац JW (1990). «Внехромосомные кольцевые ДНК и пластичность геномной последовательности в эукариотических клетках». Мутационные исследования. 237 (5–6): 271–92. Дои:10.1016 / 0921-8734 (90) 90009-Г. PMID 2079966.
  17. ^ Бутов Р.А., Авадхани Н.Г. (апрель 2004 г.). «Митохондриальная сигнализация: ретроградный ответ». Молекулярная клетка. 14 (1): 1–15. Дои:10.1016 / с1097-2765 (04) 00179-0. PMID 15068799.
  18. ^ Пул А.М., Кобаяши Т., Ганли А.Р. (сентябрь 2012 г.). «Положительная роль дрожжевых внехромосомных кругов рДНК? Накопление внехромосомных рибосомных кругов ДНК во время ретроградной реакции может подавлять митохондриальные хитрости в дрожжах за счет действия TAR1». BioEssays. 34 (9): 725–9. Дои:10.1002 / bies.201200037. ЧВК 3563013. PMID 22706794.