减数分裂重组

减数分裂重组通过通过交叉(往复交换大染色体区段)或基因转化(非往复交换小染色体区段)来产生新的遗传多样性来产生新的遗传多样性来影响生物体的演变。交叉后,染色体隔离也能够去除有害突变。随着突变载荷的减少,促进遗传新颖性是进化中的主要益处。此外,减少人的重组有助于基因组稳定性,确保在配子形成期间的配对同源物的平衡隔离。
减数分裂重组速率沿染色体高度均匀,在远端染色体区域的焦点和可变围绕焦点和可变度非常低。亚拟合拟拟合中的雄性微细胞中具有高度重组的亚核细胞,但在雌性Meiocytes中显示出低重组率。我们有兴趣了解植物中减数分裂重组的非均匀景观的原因。减数分裂重组在染色质的背景下发生,因此我们研究了影响该过程的遗传和表观遗传因素。
我们使用突变体在胞嘧啶甲基化中缺陷,以研究甲基化对减数分裂重组的影响。我们表明,低甲基化与Euchromatin的减数分裂率的增加,但不存在于异铬胺区。当我们预期相反时,这些结果令人惊讶,即通过DDM1突变的去甲基化通过DDM1突变的主要效果将在高甲基化的渗透区中看到。这表明还有其他“锁定”抑制异铬胺区域中的重组。我们还表明,雌性Meiocytes中雄性(高)与雌性的交叉速率的差异差异几乎是由于甲基化的差异。我们有兴趣了解这些差异的原因。
为了了解表征交叉事件的遗传和表观遗传特征是什么。我们使用兰德斯伯格和哥伦比亚之间的交叉的F2植物的全基因组测序分析了拟南芥中的交叉事件。这使得交叉断点的高分辨率识别。在启动子方面比预期的频率更频繁。鉴定了三个DNA主题,富含交叉区和越来越丰富的交叉差的卵闭区域。富含富型基质的基质优先与启动子相关,而CCN重复和CTT - 重复基序优先与基因相关。植物中先前未知的CCN重复类似于人,小鼠和果蝇中发现的交叉基序。在大多数情况下,图案周围的表观遗传修饰分析了特定的表观遗传建筑。对胞嘧啶甲基化水平的详细研究表明它在〜2Kb的基序内逐渐降低,并且在交叉的位置最低。这些结果表明了阈值模型,从而降低甲基化,在最低甲基化点处发生交叉事件的机会越高。 We also found additional epigenetic marks to be tightly associated with crossover. For example, the H3K4me3 modification peaked around the CCN repeat. We are interested to understand the mechanism that is linking between H3K4me3 modifications and the CCN repeat motif. In addition, nucleosome occupancy was lowest at the A-rich motif. In summary, the three crossover motifs analysed here are associated with epigenetic landscapes that correspond to open chromatin and contribute to the non-uniformity of crossovers in Arabidopsis.