植物のセントロメアとテロメア生物学

真核生物の成長と再生は、有糸分裂と減数分裂を意味する。 有糸分裂は、単一の親細胞から二つの同一の娘細胞の形成をもたらし、減数分裂は、親細胞からの染色体の半分の数を持つ配偶子(性細胞)の上昇を与え 有糸分裂および減数分裂中の染色体の正確な分離はゲノムの安定性を保証するが、これらのプロセスの欠陥は異数性または倍数性をもたらし、しばしば細胞死または癌につながる。 動原体およびテロメアは、有糸分裂および減数分裂の両方の間に遺伝物質の適切な分離に必要な重要な染色体ドメインである。
動原体は動原体DNAとタンパク質複合体である動原体によって形成され、姉妹染色分体の凝集、適切な微小管の付着、染色体の動き、細胞周期の調節に関与している。 動原体DNAは、タンデムリピートおよび/または転移可能な要素で構成されており、急速に進化しているため、密接に関連する種の間でも非常に可変である。 動原体での動原体アセンブリは、動原体ヌクレオソームへの動原体ヒストンH3変異体(cenh3)の取り込みから始まります。 cenh3の取り込みは、動原体リピートの配列によって決定されませんが、cenh3の取り込みと新心球の形成は、典型的な動原体リピートなしの配列で発生する 出芽酵母のような単純な真核生物でさえ、65以上のタンパク質が動原体を形成する。 これらの運動核蛋白質の多くは、酵母、ショウジョウバエまたはほ乳類で同定され、機能的に特徴づけられたが、植物ではわずかであった。 植物の最も特徴づけられる動原性タンパク質はcenh3である。 しかし、動原体形成の多段階プロセスはまだ十分に理解されていない。
テロメアは、各染色体アームの末端に存在するクロマチンドメインである。 それらの基本的な機能には、線形染色体に固有の二つの基本的な問題の解決が含まれます:エンド複製問題、すなわち 染色体末端の複製短縮の補償、およびエンドプロテクション問題、すなわち、天然の染色体末端が修復されていない染色体切断として認識されない 動原体とは対照的に、テロメアリピートは高度に保存されているが、テロメアDNA配列が生物の系統発生位置に対応していない多くの例外が存在する。 不完全に複製されたテロメアを補充するための最も一般的な分子ツールは、テロメラーゼと呼ばれるリボヌクレオタンパク質酵素複合体であるが、テロメア伸長のテロメラーゼ非依存的な戦略も代替またはバックアップシステムとして記述された。 エンドプロテクションは、テロメア結合タンパク質(DNA修復因子も含む)およびテロメアループまたはG-四重鎖などの局所DNA構造によって媒介される。 脊椎動物のshelterin複合体に類似した植物における保護タンパク質の知識は断片的であり、植物におけるテロメア保護およびテロメラーゼ募集に関与するいくつかのタンパク質はごく最近に特徴付けられた。 植物のテロメラーゼ(その哺乳類の対応物とは対照的に)は可逆的に調節されているが、調節のメカニズムは知られていない。 その上で、テロメア(十分に長い場合)は、ヘテロクロマチック構造としてテロメアの一般的な概念に挑戦する特定のヒストンマークを持つヌクレオソームア 植物でのみ観察されるエピジェネティックな特徴として,テロメアDNAのシトシンは部分的にメチル化され,メチル化状態の変化は重要な調節的影響を有することが最近示された。
我々は、それらの調節とその相互作用だけでなく、作物の改善における潜在的な有用性を含む植物における動原体とテロメアの組み立てと機能に新

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