Bdelloidロチファーにおける縮退四倍体の証拠

クラスBdelloideaの回転剤は、明らかに性的生殖なしで何百万年も進化してきました。Bdelloid Rotifer Philodina RosoolaのHsp82遺伝子の4つのコピーを囲む45〜70 kbの領域をシーケンスしました。4つの領域は、各ペア内に保存されている遺伝子含有量、順序、および方向を備えた2つの共線遺伝子豊富なペアで構成されています。同じ方向と順序でも、両方のペアに共通する少数の遺伝子のみが、いずれかのペアのみに存在する遺伝子が豊富なセグメントによって分離されています。このパターンは、多数のセグメント削除を伴う縮退したテトラプロイドと一致しており、一部は1つの共生染色体のペアに、もう片方のペアの一部に一致しています。1,000 bpの窓の発散は、DNA二本鎖切断の組換えの修復に関連する遺伝子変換と一致するパターンで、ゼロから20％から20％までの共線ペアのアライメントに沿って異なります。共線形染色体のペアは性的に繁殖する二倍体と倍数体の特徴ですが、Bdelloidの存在についてのまったく異なる説明は、Bdelloidロニファー剤が数百の放射線誘発DNA二鎖鎖の破損を受けた後、繁殖を回復して再開できるという最近の発見によって示唆されています。卵母細胞核ごと。Bdelloid一次卵母細胞はG（1）であり、したがって姉妹染色分体がないため、Bdelloid Colinear Chromosomeペアは、Bdelloid Habitatsの頻繁な乾燥と再水和の特徴によって引き起こされるDNA二本鎖切断の修復のテンプレートとして維持されることを提案します。

Rotifers of class Bdelloidea have evolved for millions of years apparently without sexual reproduction. We have sequenced 45- to 70-kb regions surrounding the four copies of the hsp82 gene of the bdelloid rotifer Philodina roseola, each of which is on a separate chromosome. The four regions comprise two colinear gene-rich pairs with gene content, order, and orientation conserved within each pair. Only a minority of genes are common to both pairs, also in the same orientation and order, but separated by gene-rich segments present in only one or the other pair. The pattern is consistent with degenerate tetraploidy with numerous segmental deletions, some in one pair of colinear chromosomes and some in the other. Divergence in 1,000-bp windows varies along an alignment of a colinear pair, from zero to as much as 20% in a pattern consistent with gene conversion associated with recombinational repair of DNA double-strand breaks. Although pairs of colinear chromosomes are a characteristic of sexually reproducing diploids and polyploids, a quite different explanation for their presence in bdelloids is suggested by the recent finding that bdelloid rotifers can recover and resume reproduction after suffering hundreds of radiation-induced DNA double-strand breaks per oocyte nucleus. Because bdelloid primary oocytes are in G(1) and therefore lack sister chromatids, we propose that bdelloid colinear chromosome pairs are maintained as templates for the repair of DNA double-strand breaks caused by the frequent desiccation and rehydration characteristic of bdelloid habitats.