四分子(減数分裂)

減数分裂後も四分子に結合したままのRiccia sorocarpaの胞子

分子とは、酵母などの嚢菌類クラミドモナスなどの藻類、あるいは植物の減数分裂後に生じる4つの胞子のことです。親細胞である半数体が交配すると、二倍体が形成されます。適切な環境条件下では、二倍体は胞子形成し、減数分裂を起こします。減数分裂産物である胞子は、親細胞体内に保持され、四分子を形成します。

遺伝子型分類

サッカロミセス・セレビシエ四分子

両親が異なる遺伝子に変異を持っている場合、テトラッドはこれらの遺伝子を親由来の二型(PD)、非親由来の二型(NPD)、またはテトラタイプ(TT)として分離することができます。[ 1 ]

親子二型は、2つの異なる遺伝子型(いずれも親子型)を含む四分子型です。子嚢菌における胞子配列の一つで、非組換え型の子嚢胞子が2つだけ含​​まれています。

非親子性二型(NPD)は、2つの組換え型子嚢胞子(分離遺伝子座を2つ想定)のみを含む胞子です。2つの異なる遺伝子型を含む四分子型で、いずれも組換え型です。

テトラタイプとは、4つの異なる遺伝子型(親株由来の2つと組み換え株由来の2つ)を含む四分子です。子嚢菌における胞子配列が親株由来の2つと組み換え株由来の2つから構成される場合、連鎖した2つの遺伝子座間の単一の交差を示します。

連鎖解析

胞子形成後に生じる異なる分離型の比率は、2つの遺伝子間の 連鎖の尺度です

テトラッド解剖

テトラッド解剖は酵母遺伝学者の強力なツールとなり、モデル生物としての酵母の多様性を利用した多くの確立された手法と組み合わせて使用​​されています。最新の顕微鏡および顕微操作技術を用いることで、酵母テトラッドの4つの半数体胞子を分離し、個別に発芽させて孤立した胞子コロニーを形成することができます

用途

テトラッド解析は、表現型が特定の変異によって引き起こされたかどうかの確認、株の構築、および遺伝子相互作用の調査に使用できます。テトラッド分離タイプの頻度は2つのマーカーの組換え頻度に影響を受けるため、分離データを使用して、マーカーが同じ染色体上で近い場合、マーカー間の遺伝的距離を計算できます。テトラッド解析は、遺伝子変換と減数分裂後の分離現象の検出と研究にも貢献しています。[ 2 ]これらの研究は、減数分裂組換えのメカニズムを理解する上で中心的な役割を果たしていることが証明されており、これは性生殖の適応機能を理解する鍵となります。微細構造遺伝子解析におけるテトラッドの使用については、 Neurospora crassaおよび遺伝子変換の 記事で説明されています。

一般的な手順

半数体MATaとMATα交配株間で交配を行い、得られた二倍体を胞子形成培地に移して、4つの半数体胞子を含む四分子を形成します。その後、ザイモリアーゼまたは他の酵素を用いて子嚢壁を分解し、四分子を調製します。その後、胞子はマイクロマニピュレーターの針で分離され、ペトリ皿上の別々の位置に配置されます

ツール

伝統的に、四分子解剖は「黒魔術」と呼ばれてきました。[ 3 ]しかし、その後、四分子解剖専用の器具が開発され、最も先進的な器具では、四分子の容易かつ半自動的な分離が可能です。ほとんどのマイクロマニピュレーターはガラス繊維製の針を使用しており、寒天と針 の間に水メニスカスが形成されることで胞子が針に付着します

参照

参考文献

  1. ^ Perkins, DD (1962). 「Neurosoporaの多重標識染色体腕における交差と干渉」. Genetics . 47 : 1253–1274 . PMC  1210405. PMID  13942437 .
  2. ^ホワイトハウス、HLK. 遺伝子組換え. ニューヨーク:ワイリー; 1982年. ISBN 978-0471102052
  3. ^酵母プロトコル:細胞および分子生物学の方法、アイヴァー・ハウエル・エヴァン著、Humana Press発行、1996年、 ISBN 0-89603-319-8ISBN 978-0-89603-319-1