Nhiễm sắc thể dạng chổi ở chim cút Nhật Bản Coturnix coturnix japonica: Bản đồ tế bào học của đại nhiễm sắc thể và tần suất cắt đứt meiotic ở con cái

Russian Journal of Genetics - Tập 38 - Trang 1054-1059 - 2002
A. V. Rodionov1, M. S. Chechik1
1Biological Institute, St. Petersburg State University, Stary Peterhof, St. Petersburg, Russia

Tóm tắt

Bản đồ tế bào học của các đại nhiễm sắc thể của chim cút Nhật Bản (Coturnix coturnix japonica) đã được xây dựng. Nghiên cứu về chiasmata cho phép ước lượng tần suất tái tổ hợp di truyền đối xứng (cắt đứt chéo) trong quá trình giảm phân của chim cút cái. Tổng số chiasma trong các bivalents của nhân noãn chim cút Nhật Bản được xác định là 53–58. Các đại bivalents 1–5 và Z của chim cút Nhật Bản có trung bình 3.3 chiasmata mỗi bivalent, trong khi các microbivalents có 1.0–1.1 chiasmata mỗi bivalent. Tần suất chiasmata (cắt đứt chéo) ở chim cút cái thấp hơn so với ở gà. Trong các đại nhiễm sắc thể của chim cút cái, một lần cắt đứt xảy ra mỗi 43.9 Mb, trong khi ở gà là mỗi 30.0 Mb. Dựa vào tần suất chiasma, chiều dài di truyền của bộ gen chim cút Nhật Bản có khả năng là 2650–2900 cM. Tần suất cắt đứt trong loài này là 0.023 mỗi Mb ở các đại bivalents và 0.07–0.08 Mb ở các microbivalents và cho toàn bộ bộ gen, là 0.041 cắt đứt mỗi Mb. Chiều dài di truyền của một Mb (tỷ lệ tái tổ hợp θ) ở chim cút cái Nhật Bản là 1.14 cM trong các đại nhiễm sắc thể, 3.60–4.12 cM trong các nhiễm sắc thể vi mô, và khoảng 1.96–2.15 cM tính trung bình trên toàn bộ bộ gen.

Từ khóa

#chim cút Nhật Bản #đại nhiễm sắc thể #cắt đứt meiotic #tái tổ hợp di truyền #chiasmata

Tài liệu tham khảo

Kropotova, E.V., Study of Lampbrush Chromosomes of Bird Oocytes, Abstract of Cand. Sci. (Biol.) Dissertation Leningrad: Leningrad. Gos. Univ., 1984. Kropotova, E.V. and Gaginskaya, E.R., Lampbrush Chromosomes of Japanese Quail Oocytes, Tsitologiya 1984, vol. 26, pp. 1008-1015. Rodionov, A.V., Chelysheva, L.A., Kropotova, E.V., and Gaginskaya, E.R., Heterochromatic Chromosome Regions of Chicken and Japanese Quail in Mitosis and at the Lampbrush Stage, Tsitologiya, 1989, vol. 30, no. 8, pp. 142-150. Gaginskaya, E.R. and Tsvetkov, A.G., Electron-Microscopic Study of the Chromatin Structure in Dispersed Lampbrush Chromosomes of Chicken, Tsitologiya, 1988, vol. 30, no. 2, pp. 142-149. Gaginskaya, E.R., Functional Chromosome Morphology in Avian Oogenesis, Abstract of Doctoral (Biol.) Dissertation, Leningrad, 1989. Solovei, I., Gaginskaya, E., Allen, T., and Macgregor, H., A Novel Structure Associated with a Lampbrush Chromosome in the Chicken, Gallus domesticus, J. Cell Sci., 1992, vol. 101, pp. 759-772. Mizuno, S. and Macgregor, H., The ZW Lampbrush Chromosome of Birds: A Unique Opportunity to Look at the Molecular Cytogenetics of Sex Chromosomes, Cytogenet. Cell Genet., 1998, vol. 80, pp. 149-157. Hori, T., Suzuki, Y., Solovei, I., et al., Characterization of DNA Sequences Containing the Terminal Heterochromatin of the Chicken Z-Chromosomes, Chromosome Res. 1996, vol. 4, pp. 411-426. Solovei, I.V., Joffe, B.I., Gaginskaya, E.R., and Macgregor, H.C., Transcription of Lampbrush Chromosomes of a Centromerically Localized Highly Repeated DNA in Pigeon (Columba) Relates to Sequence Arrangement, Chromosome Res., 1996, vol. 4, pp. 588-603. Solovei, I., Ogawa, A., Naito, M., et al., Specific Chromomeres on the Chicken W Lampbrush Chromosome Contain Specific Repetitive DNA Sequence Families, Chromosome Res., 1998, vol. 6, pp. 323-327. Gaginskaya, E.R., Saifitdinova, A.F., and Deryusheva, S.E., The Role of Highly Repetitive Pericentric DNA Sequences in the Spatial Arrangement of Mitotic and Meiotic Chromosomes in Birds, Tsitologiya 2000, vol. 42, no. 3, pp. 274-275. Galkina, S., Lukina, N., Vasilieva, E., et al. Analysis of Correspondence between the Q-Banding Pattern of Chicken Mitotic Chromosomes and the Chromomere Pattern of Lampbrush Chromosomes by FISH and Fluorochrome Staining, Ann. Genet., 2001, vol. 44, suppl. 1, p. s38. Lukina, N.A., Galkina, S.A., Zakharova, K.V., and Rodionov, A.V., The Interstitial Telomeric Sequences Distribution and Their Relationship to Recombination Hot Spots in the Chicken Meiosis, Ann. Genet., 2001, vol. 44, suppl. 1, p. s125. Tarantul, V.Z., Rodionov, A.V., Makarova, I.V., et al., Molecular and Cytological Analyses of Transcription of Evolutionarily Conserved Repetitive Genome Sequences in Vertebrates, Tsitologiya, 1989, vol. 31, no. 6, pp. 619-625. Solovei, I., Gaginskaya, E.R., and Macgregor, H.C., The Arrangement and Transcription of Telomere DNA Sequences at the Ends of Lampbrush Chromosomes of Birds, Chromosome Res., 1994, vol. 2, pp. 460-470. Evteev, A.V., Andreeva, T.F., and Gaginskaya, E.R., Analysis of Transcription of the CNM Subtelomeric Repetitive Sequence in Chicken Microbivalents during Oogenesis, Tsitologiya, 2000, vol. 42, no. 3, pp. 278-279. Rodionov, A.V., Myakoshina, Yu.A., Chelysheva, L.A., et al., Chiasmata on Lampbrush Chromosomes of Chicken Gallus gallus domesticus: A Cytological Study of the Recombination Frequency and Size of Linkage Groups, Genetika (Moscow), 1992, vol. 28, no. 4, pp. 53-63. Rodionov, A.V., Chelysheva, L.A., Solovei, I.V., and Myakoshina, Yu.A., Chiasma Distribution along the Lampbrush Chromosomes in Chicken Gallus gallus domesticus: Recombination Hot Spots and Their Possible Role in Correct Segregation of Homologous Chromosomes in the First Meiotic Division, Genetika (Moscow), 1992, vol. 28, no. 7, pp. 151-160. Rodionov, A.V., Chelysheva, L.A., Myakoshina, Yu.A., and Chechik, M.S., Crossover Frequency and Length of Genetic Maps in Domesticated Galliformes, Dokl. Ros. Akad. S-kh. Nauk, 1997, no. 1, pp. 17-20. Chelysheva, L.A., Solovei, I.V., Rodionov, A.V., et al., Chicken Lampbrush Chromosomes: Cytological Map of Macrobivalents, Tsitologiya, 1990, vol. 32, pp. 303-316. Solovei, I.V., Gaginskaya, E.R., Hutchison, N., and Macgregor, H., Avian Sex Chromosomes in the Lampbrush Form: The ZW Lampbrush Bivalents from Six Species of Bird, Chromosome Res., 1993, vol. 1, pp. 153-166. Hutchison, N., Lampbrush Chromosomes of the Chicken Gallus domesticus, J. Cell Biol. 1987, vol. 105, pp. 1493-1500. Macgregor, H.C. and Varley, J.M., Working with Animal Chromosomes, Chichester: Wiley, 1983. Jones, G.H., Chiasmata, Meiosis, Moens, P.B., Ed., Orlando: Academic, 1987, pp. 213-244. Laurie, D.A. and Hulten, M.A., Further Studies on Chiasma Distribution and Interference in the Human Male, Ann. Hum. Genet. 1985, vol. 49, pp. 203-214. Gorlov, I.P., Agul'nik, A.I., and Agul'nik, S.I., Chromosomal Localization of Genes in House Mouse by Correlating Genetic Maps and Chiasma Distribution Maps, Genetika (Moscow), 1987, vol. 23, no. 1, pp. 63-70. Gorlov, I.P., Gusachenko, A.M., and Vysotskaya, L.V., Cytogenetic Analysis of Recombinational Interactions, Genetika (Moscow), 1993, vol. 29, no. 2, pp. 288-295. Gorlov, I.P., Chepkasov, I.L., Kalinina, O.Yu., and Borodin, P.M., Meiotic Crossing Over Is Not the Only Source of Recombinant in Man, Genetika (Moscow), 1993, vol. 29, no. 12, pp. 2000-2009. Myakoshina, Yu.A. and Rodionov, A.V., Meiotic Chromosomes of Turkey Meleagris gallopavo (Galliformes: Meleagrididae) at the Stage of the Lampbrush Chromosomes, Genetika (Moscow), 1994, vol. 30, no. 5, pp. 649-656. Morton, N.E., Parameters of the Human Genome, Proc. Natl. Acad. Sci. USa, 1991, vol. 88, pp. 7474-7476. Kaback, D.B., Chromosome Size-Dependent Control of Meiotic Recombination in Humans, Nat. Genet., 1996, vol. 13, pp. 20-21. Rodionov, A.V., DNA Genetic Activity in G and R Blocks of Human Mitotic Chromosomes, Genetika (Moscow), 1985, vol. 21, no. 12, pp. 2057-2065. Rodionov, A.V., MICRO Versus MACRO: The Structural and Molecular Organization of Micro-and Macro-chromosomes in Birds, Genetika (Moscow), 1996, vol. 32, no. 5, pp. 597-608. Rodionov, A.V., Galkina, S., Lukina, N., et al., Human Orthologs of the Chicken Microchromosome and Macrochromosome Genes Are Located in Two Different Human Genome Compartments, Ann. Genet. 2001, vol. 44, suppl. 1, p. s29. Fillon, V., Zoorob, R., Yerle, M., et al., Mapping of the Genetically Independent Chicken Major Histocompatibility Complexes B and RFP-Y to the Same Microchromosome by Two-Color FISH, Cytogenet. Cell Genet., 1996, vol. 75, pp. 7-9. Tiersch, T.R. and Wachtel, S.S., On the Evolution of Genome Size of Birds, J. Hered., 1993, vol. 82, pp. 363-368.