ホモサピエンス種のタンパク質コード遺伝子
DNAトポイソメラーゼ3-αは、ヒトではTOP3A遺伝子によってコードされる酵素である。[5] [6]
関数
この遺伝子は、転写中にDNAのトポロジー状態を制御および変更する酵素であるDNAトポイソメラーゼをコードします。この酵素は、DNAの一本鎖の一時的な切断と再結合を触媒し、鎖が互いに通過できるようにすることで、スーパーコイルの数を減らし、DNAのトポロジーを変更します。この酵素は、体細胞における組換えの調節に機能するBLMと複合体を形成します。[6]
減数分裂
減数分裂組換えの現在のモデルは、二本鎖切断またはギャップによって開始され、相同染色体との対合および鎖侵入によって組換え修復プロセスが開始されます。ギャップの修復により、隣接領域の交差 (CO) または非交差 (NCO) が発生する可能性があります。CO 組換えは、上図の右側に示されているように、Double Holliday Junction (DHJ) モデルによって発生すると考えられています。NCO 組換えは、上図の左側に示されているように、主に合成依存鎖アニーリング (SDSA) モデルによって発生すると考えられています。ほとんどの組換えイベントは SDSA タイプであると思われます。
減数分裂中の組み換えは、多くの場合、DNA 二本鎖切断 (DSB) によって開始されます。組み換え中、切断の 5' 末端の DNA セクションは、切除と呼ばれるプロセスで切り取られます。その後の鎖侵入ステップでは、切断された DNA 分子の張り出した 3' 末端が、切断されていない相同染色体の DNA に「侵入」し、置換ループ ( D ループ) を形成します。鎖侵入後、その後の一連のイベントは、交差 (CO) または非交差 (NCO) 組み換えにつながる 2 つの主な経路のいずれかに従います ( 「遺伝子組み換え」および図を参照)。NCO につながる経路は、合成依存性鎖アニーリング (SDSA)と呼ばれます。
植物シロイヌナズナでは、複数のメカニズムが減数分裂時のCOを制限している。[7] 減数分裂中、TOP3AおよびRECQ4A/Bヘリカーゼは、FANCMヘリカーゼと並行してCOの形成に拮抗する。[7] Sequela-Arnaudら[7]は、COの数が制限されるのは、CO組み換えの長期的コスト、つまり過去の自然選択 によって構築された対立遺伝子の好ましい遺伝子組み合わせの分解のためであると示唆した。
出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeでは、トポイソメラーゼIII（TOP3）-RMI1ヘテロ二量体（DNA一本鎖通過を触媒する）がSgs1ヘリカーゼ（ヒトブルーム症候群ヘリカーゼの相同遺伝子）と保存された複合体を形成する。この複合体は減数分裂中のNCO組み換え体の早期形成を促進する[8] TOP3-RMI1鎖通過活性は減数分裂中に2つの重要な機能を持つと思われる[8] 。第1に、鎖通過活性はSgs1ヘリカーゼ と連携して早期に使用され、適切な組み換え経路の選択を促進する。第2に、鎖通過活性はSgs1ヘリカーゼとは独立して後で使用されるため、組み換え中間体で解決できない鎖の絡み合いが持続するのを防ぐ。
インタラクション
TOP3Aはブルーム症候群タンパク質と相互作用することが示されている。[9] [10] [11] [12]
参考文献
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さらに読む
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