Sự hiện diện và độ phong phú của các trình tự hộp CENP-B trong các nhóm đười ươi lớn của DNA α-satellite đặc trưng cho loài linh trưởng

Journal of Molecular Evolution - Tập 41 - Trang 487-491 - 1995
Thomas Haaf1, A. Gregory Mater2, Johannes Wienberg3, David C. Ward1
1Department of Genetics, I-147 SHM Yale University School of Medicine, New Haven, USA
2Department of Genetics, Case Western Reserve University School of Medicine, Cleveland, USA
3Institut für Anthropologie und Humangenetik, Ludwig Maximilians-Universität München, München, Germany

Tóm tắt

CENP-B, một protein liên kết với tâm động được bảo tồn cao, gắn kết với DNA α-satellite, là vệ tinh tâm động của các nhiễm sắc thể linh trưởng, tại một trình tự 17 bp, được gọi là hộp CENP-B. Bằng phương pháp lai ghép huỳnh quang trong mô (FISH) với một oligomer đặc hiệu cho trình tự hộp CENP-B, chúng tôi đã chứng minh sự phong phú của các hộp CENP-B trên tất cả các nhiễm sắc thể (trừ nhiễm sắc thể Y) của con người, tinh tinh, tinh tinh nhỏ, hổ và đười ươi. Trình tự motif này không được phát hiện trong bộ gen của các loài linh trưởng khác, bao gồm gibbons, khỉ Cựu thế giới và Khỉ Tân thế giới, cũng như các loài tính nguyên. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng subtyp có chứa hộp CENP-B của DNA α-satellite có thể đã xuất hiện gần đây trong quá trình tiến hóa của các loài hominoids có cơ thể lớn, sau khi sự phân ly của các dòng phát sinh chủng loại dẫn đến gibbons và vượn; do đó, hộp này có tuổi đời khoảng 15-25 triệu năm. Quá trình nhanh chóng trong việc phân tán và cố định trình tự hộp CENP-B trong toàn bộ bộ gen của con người và vượn lớn được cho là hệ quả của sự tiến hóa đồng bộ của các phân nhóm α-satellite trên cả nhiễm sắc thể đồng huyết và không đồng huyết.

Từ khóa

#CENP-B #DNA α-satellite #linh trưởng #tiến hóa #nhiễm sắc thể

Tài liệu tham khảo

Alves G, Seuánez HN, Fanning T (1994) Alpha satellite DNA in neotropical primates (Platyrrhini). Chromosoma 103:262–267 Baltimore D (1981) Gene conversion: some implications for immunoglobulin genes. Cell 24:592–594 Bernat RL, Borisy GG, Rothfield NF, Earnshaw WC (1990) Injection of anticentromere antibodies in interphase disrupts events required for chromosome movement at mitosis. J Cell Biol 111:1519–1533 Bernat RL, Delannoy MR, Rothfield NF, Earnshaw WC (1991) Disruption of centromere assembly during interphase inhibits kinetochore morphogenesis and function in mitosis. Cell 66:1229–1238 Calos MP, Miller JH (1980) Transposable elements. Cell 20:579–595 Cooke CA, Bernat RL, Eamshaw WC (1990) CENP-B: a major human centromere protein located beneath the kinetochore. J Cell Biol 110:1475–1488 Earnshaw WC, Rothfield N (1985) Identification of a family of human centromere proteins using autoimmune sera from patients with scleroderma. Chromosoma 91:313–321 Earnshaw WC, Sullivan KF, Machlin PS, Cooke CA, Kaiser DA, Pollard TD, Rothfield NF, Cleveland DW (1987) Molecular cloning of a cDNA for CENP-B, the major human centromere autoantigen. J Cell Biol 104:817–829 Earnshaw WC, Ratrie III H, Stetten G (1989) Visualization of centromere proteins CENP-B and CENP-C on a stable dicentric chromosome in cytological spreads. Chromosoma 98:1–12 Haaf T, Ward DC (1994) Structural analysis of a-satellite DNA and centromere proteins using extended chromatin and chromosomes. Hum Mol Genet 3:679–709 Haaf T, Ward DC (1995) Rabl orientation of CENP-B box sequences in Tupaia belangeri fibroblasts. Cytogenet Cell Genet (in press) Haaf T, Warburton PE, Willard HF (1992) Integration of human α-satellite DNA into simian chromosomes: centromere protein binding and disruption of normal chromosome segregation. Cell 70:681–696 Hourcade D, Dressler D, Wolfson J (1973) The amplification of ribosomal RNA genes involves a rolling circle intermediate. Proc Natl Acad Sci USA 70:2926–2930 Krystal M, D'Eustachio P, Ruddle FH, Arnheim N (1981) Human nucleolus organizers on non-homologous chromosomes can share the same ribosomal gene variants. Proc Natl Acad Sci USA 78: 5744–5748 Larin Z, Fricker MD, Tyler-Smith C (1994) De novo formation of several features of a centromere following introduction of a Y alphoid YAC into mammalian cells. Hum Mol Genet 3:689–695 Lohe AR, Brutlag DL (1987) Adjacent satellite DNA segments in Drosophila. Structure of junctions. J Mol Biol 194:171–179 Maio JJ (1971) Strand reassociation and polynucleotide binding in the African green monkey, Cercopithecus aethiops. J Mol Biol 56:579–595 Maio JJ, Brown FL, Musich PR (1981) Toward a molecular paleontology of primate genomes: the HindIII and EcoRl families of alphoid DNAs. Chromosoma 83:103–125 Masumoto H, Masukata H, Muro Y, Nozaki N, Okazaki T (1989) A human centromere antigen (CENP-B) interacts with a short specific sequence in alphoid DNA, a human centromeric satellite. J Cell Biol 109:1963–1973 Matera AG, Ward DC (1992) Oligonucleotide probes for the analysis of specific repetitive DNA sequences by fluorescence in situ hybridization. Hum Mol Genet 1:535–539 Muro Y, Masumoto H, Yoda K, Nozaki N, Ohashi M, Okazaki T (1992) Centromere protein B assembles human centromeric alpha satellite DNA at the 17-bp sequence, CENP-B box. J Cell Biol 116:585–596 Musich PR, Brown FL, Maio JJ (1980) Highly repetitive component alpha and related alphoid DNAs in man and monkeys. Chromosoma 80:331–348 Oakey R, Tyler-Smith C (1990) Y chromosome DNA haplotyping suggests that most European and Asian men are descended from one of two males. Genomics 7:325–330 Rosenberg H, Singer M, Rosenberg M (1978) Highly reiterated sequences of Simians. Science 200:394–402 Simerly C, Balczon R, Brinkley BR, Schatten G (1990) Microinjected kinetochore antibodies interfere with chromosome movement in meiotic and mitotic mouse oocytes. J Cell Biol 111:1491–1504 Smith GP (1976) Evolution of repeated DNA sequences by unequal crossing over. Science 191:528–535 Spradling AC (1981) The organization and amplification of two chromosomal domains containing Drosophila chorion genes. Cell 27: 193–201 Sullivan KF, Glass CA (1991) CENP-B is a highly conserved mammalian centromere protein with homology to the helix-loop-helix family of proteins. Chromosoma 100:360–370 Tyler-Smith C, Oakey RJ, Larin Z, Fisher RB, Crocker M, Affara NA, Ferguson-Smith MA, Muenke M, Zuffardi O, Jobling MA (1993) Localization of DNA sequences required for human centromere function through an analysis of rearranged Y chromosomes. Nature Genet 5:368–375 Waye JS, Willard HF (1989) Concerted evolution of alpha satellite DNA: evidence for species specificity and a general lack of sequence conservation among alphoid sequences of higher primates. Chromosoma 98:273–279 Wevrick R, Willard HF (1989) Long-range organization of tandem arrays of α satellite DNA at the centromeres of human chromosomes: high frequency array-length polymorphism and meiotic stability. Proc Natl Acad Sci USA 86:9394–9398 Willard HF (1991) Evolution of alpha satellite. Curr Opin Genet Dev 1:509–514 Willard HF, Waye JS (1987) Hierarchical order in chromosome-specific human alpha satellite DNA. Trends Genet 3:192–198 Wong AKC, Rattner JB (1988) Sequence organization and cytological localization of the minor satellite of mouse. Nucleic Acids Res 16:11645–11661 Yoda K, Kitagawa K, Masumoto H, Muro Y, Okazaki T (1993) A human centromere protein, CENP-B, has a DNA binding domain containing four potential a helices at the NH2 terminus, which is separable from dimerizing activity. J Cell Biol 119:1413–1427