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致病酵母近平滑念珠菌中多态性着丝粒的位置
着丝粒提出了一个进化悖论：功能高度保守，但序列和结构却迅速变化。然而，在没有损伤的情况下，着丝粒的位置通常在一个物种内是保守的。我们在此报告，致病酵母菌种近平滑假丝酵母的分离株在其八条染色体中的两条染色体上表现出着丝粒位置的种内多态性。它的旧着丝粒具有反向重复 (IR) 结构，而其新着丝粒没有明显的结构特征，但位于旧位置的 30 kb 以内。因此，着丝粒可以自然地从一个染色体位置移动到另一个染色体位置，似乎是自发的，并且在 DNA 序列没有任何显著变化的情况下。我们的观察结果与所有着丝粒都是由基因决定的模型相一致，例如由短或长 IR 的存在或形成十字形的能力决定。我们还发现着丝粒已成为 C. parapsilosis 进化枝中基因组重排的热点。
在整个寿命中保持大脑健康Centromere多样性及其对植物核型和植物繁殖的进化影响
恢复缺乏减数分裂辅酶的染色体基因座中的减数分裂重组（Schmidt等，2020； R r€Onspies等，2022）。相比之下，多个或“丰富”的重排通常会导致减少减数分裂染色体的分离和非整倍型配子，从而损害了植物的生存能力（Heng，2019年）。许多核型重排可能会导致密切相关的加入之间的生殖屏障，从而导致物种的早期步骤（Lucek等，2023）。这些“丰富”的染色体重排通常由涉及影响一个或多个染色体的几十个断点（甚至数百个）的重排的复杂组合，从而导致结构和/或数值核型变化（Schubert，2024）。在“ Chromoana-Genesis”事件期间出现了多个同时重排，这是由“灾难性”现象引起的，例如DNA复制期间的压力，DNA修复缺陷，暴露于遗传毒性剂（Guo等人，2023年，2023年）或异常的Centromere Centromere行为（目前的审查的重点）。大多数受许多重排影响的生物或细胞可能灭亡。然而，具有可行的新型核型的一小部分可能会持续存在，从而导致基因流势和潜在触发物种（Lucek等，2023）。观察到密切相关的物种在其核型排列中可能会有很大差异，这支持了这一假设。染色体。（2023），在Hoang等人中看到了一些假定的例子。（2022）和Tan等。（2023）。（2024）和Martin等。最近在Lucek等人中回顾了核型变化的核型变化。（2023）在Ferguson等人中看到的植物中有一些最新推定的例子。（2020）。
表观遗传丝粒身份是通过DNA复制来确切地维持的，但在人类细胞之间被指定
通过组蛋白变体CENP-A的存在来定义并保持表观遗传学的定义和维持。尚不完全了解如何指定中心质体CENP-A位置并通过DNA复制确切地保持。 最近发布的端粒到核（T2T）基因组组件包含第一个完整的人类丝粒序列，为检查CENP-A位置提供了新的资源。 在多个细胞分裂之后，在同一细胞系列的克隆中映射CENP-A位置到T2T组装中高度相似的CENP-A位置。 相比之下，在不同人类细胞系的几个centromeres上表现出丝粒CENP-A上乳束，这证明了CENP-A富集的位置和人类细胞之间的KineTochore re裂位点不同。 在整个细胞周期中，通过DNA复制保持了其精确的位置，沉积在G1相中的CENP-A分子。 因此，尽管在DNA复制过程中CENP-A稀释，但CENP-A仍将CENP-A精确地重新加载到子丝粒内的相同序列上，从而在人类细胞中保持独特的丝粒身份。如何指定中心质体CENP-A位置并通过DNA复制确切地保持。最近发布的端粒到核（T2T）基因组组件包含第一个完整的人类丝粒序列，为检查CENP-A位置提供了新的资源。在多个细胞分裂之后，在同一细胞系列的克隆中映射CENP-A位置到T2T组装中高度相似的CENP-A位置。相比之下，在不同人类细胞系的几个centromeres上表现出丝粒CENP-A上乳束，这证明了CENP-A富集的位置和人类细胞之间的KineTochore re裂位点不同。在整个细胞周期中，通过DNA复制保持了其精确的位置，沉积在G1相中的CENP-A分子。因此，尽管在DNA复制过程中CENP-A稀释，但CENP-A仍将CENP-A精确地重新加载到子丝粒内的相同序列上，从而在人类细胞中保持独特的丝粒身份。
将centromeres塑造以抵抗有丝分裂的纺锤力
中心粒是动力学的结合位点，对于整个细胞分裂的染色体的忠实隔离至关重要。酵母中的点丝粒由约115 bp的特异性DNA序列编码，而区域的丝粒范围从裂变酵母中的6 - 10 kbp到人类的5 - 10 Mbp。了解中心粒染色质的物理结构（酵母中的圆锥体），定义为姐妹动物学之间的染色质，将提供基本的见解，以了解如何将Centromere DNA编织成僵硬的弹簧，该弹簧能够在有点裂期间能够抵抗微管拉力。围粒粒粒的一个标志是染色体（SMC）蛋白凝聚蛋白和冷凝蛋白的结构维持的富集。基于种群方法的研究（CHIP-SEQ和HI-C）以及实验获得的荧光粒结构的荧光探针图像，以及模拟与实验结果之间的定量比较，我们提出了一种建立姐妹动物学菌之间张力的机制。我们提出，丝粒是一种染色质瓶洗，是通过环状侵入蛋白冷凝蛋白和粘着素而组织的。由于径向环之间的空间排斥力，瓶颈布置提供了一种生物物理手段，可以将周围质粒染色质转化为弹簧。我们认为，瓶刷是染色体组织的组织原则，该原理已从该领域的多种方法中出现。
ERC实施安排要求表达...
在丝粒介导的无误染色体隔离的控制过程中，细胞分裂过程中准确的染色体隔离的结构基础需要双极性附着在从相对的纺锤杆上发出的微管上的双极性附着，并维持姐妹 - 染色剂凝聚的维持，直到所有染色体都能实现所有染色体。两个调节这些过程的染色体位点：丝状附着位点由CENP -A核小体富集定义的微管附着位点和内侧丝粒，这是姐妹 - 染色剂之间的区域，这些区域可募集酶促活性（激酶，磷酸酶，磷酸酶和运动蛋白）。内侧丝粒相关酶选择性地稳定适合染色体双向染色体的染色体 - 微管附着，控制姐妹染色质被凝聚力并实现及时的染色体分离。这些过程中的错误可能导致非整倍性，这是一种涉及流产，出生缺陷和癌症的数值染色体畸变。使用集成结构功能方法（X射线晶体学，冷冻电子显微镜，交联/质谱法，具有基于人类细胞线的功能分析的生化/生物物理方法），我们将获得：（1）与内心层的相关型号的详细机械理解，（1）如何在内部集中界面，（2）在内部集中阶层（2）（2）（2）（2）（2）（2）（2）双向定向和准确的隔离，以及（3）如何通过多代保持中心粒身份。这项工作建立在我们最近获得的令人兴奋的结构/分子知识的基础上，这些结构/分子知识导致了意外的见解和新问题，并将利用我们最近产生的分子试剂电池。我们工作的结果将为丝粒介导的染色体隔离控制提供前所未有的细节，并使我们能够建立一个用于无错误的染色体隔离的综合机械模型，这一过程已经使研究人员迷人了一个多世纪。
植物着丝粒的结构、功能和进化
着丝粒是真核染色体的重要区域，负责形成着丝粒复合体，在细胞分裂过程中与纺锤体微管连接。值得注意的是，尽管着丝粒在染色体分离中保持保守功能，但其底层 DNA 序列在物种内和物种间都存在差异，并且主要是重复性的。着丝粒的重复内容包括高拷贝串联重复序列（卫星）和/或特定的转座子家族。着丝粒的功能区域由特定组蛋白 3 变体 (CENH3) 的加载定义，该变体使着丝粒成核并显示动态调节。在许多植物中，着丝粒由卫星重复阵列组成，这些阵列的 DNA 甲基化程度高，并被嗜着丝粒的逆转录转座子侵入。在某些情况下，逆转录转座子成为 CENH3 加载的位点。我们回顾了植物着丝粒的结构，包括单着丝粒、全着丝粒和元多着丝粒结构，这些结构在染色体上着丝粒附着位点的数量和分布上有所不同。我们讨论了 CENH3 负荷的变化如何在植物胚胎发生早期细胞分裂过程中驱动基因组消除。我们回顾了表观遗传状态如何影响着丝粒身份，并讨论了试图解释跨物种观察到的着丝粒序列快速变化的进化模型，包括重组的潜在作用。我们概述了可能在着丝粒内起作用的假定选择模式，以及重复序列在驱动着丝粒进化周期中的作用。虽然我们的主要重点是植物基因组，但我们将其与动物和真菌着丝粒进行了比较，以得出着丝粒结构和功能的真核生物范围的视角。
植物着丝粒的结构、功能和进化
着丝粒是真核染色体的重要区域，负责形成着丝粒复合体，在细胞分裂过程中与纺锤体微管连接。值得注意的是，尽管着丝粒在染色体分离中保持保守功能，但其底层 DNA 序列在物种内和物种间都存在差异，并且主要是重复性的。着丝粒的重复内容包括高拷贝串联重复序列（卫星）和/或特定的转座子家族。着丝粒的功能区域由特定组蛋白 3 变体 (CENH3) 的加载定义，该变体使着丝粒成核并显示动态调节。在许多植物中，着丝粒由卫星重复阵列组成，这些阵列的 DNA 甲基化程度高，并被嗜着丝粒的逆转录转座子侵入。在某些情况下，逆转录转座子成为 CENH3 加载的位点。我们回顾了植物着丝粒的结构，包括单着丝粒、全着丝粒和元多着丝粒结构，这些结构在染色体上着丝粒附着位点的数量和分布上有所不同。我们讨论了 CENH3 负荷的变化如何在植物胚胎发生早期细胞分裂过程中驱动基因组消除。我们回顾了表观遗传状态如何影响着丝粒身份，并讨论了试图解释跨物种观察到的着丝粒序列快速变化的进化模型，包括重组的潜在作用。我们概述了可能在着丝粒内起作用的假定选择模式，以及重复序列在驱动着丝粒进化周期中的作用。虽然我们的主要重点是植物基因组，但我们将其与动物和真菌着丝粒进行了比较，以得出着丝粒结构和功能的真核生物范围的视角。
4Q ftnw
染色体是人体细胞核中的结构，它们以基因的形式携带遗传信息，这些基因告诉人体如何发展，成长和功能。它们成对成对，每个父母都来自最大到最小的1至22。因此，染色体4是最大的染色体之一。每个染色体都有一个短（p）臂（右图的顶部）和一个长（q）臂（在图中的底部）。重复4Q意味着额外的材料来自染色体4的长臂。4Q的重复也可以称为部分三菜4q。看着4Q，您看不到肉眼染色体，但是如果您在显微镜下染色并将其放大，您会看到每个染色体都有明显的光和黑暗带模式。您可以在图中看到这些频段。从短臂相遇（Centromere）的角度开始，它们被向外编号。诸如Q11之类的低数字接近Centromere。较高的数字（例如Q35）更靠近尖端（端粒）。
第2章染色体，细胞周期和细胞分裂的结构
（b）中心体是细胞中产生微管的区域。在动物细胞中心体内，有一对称为中心元的小细胞器。在动物细胞分裂期间，中心体划分和中心元素复制（制作新副本），而其凝结形式的每种染色体都由沿着长度的某个点结合的两个染色单体组成。此依恋点称为Centromere。
有效形成单拷贝人造染色体
大型DNA组装方法是合成原核生物和发芽酵母染色体的里程碑成就的基础。通过〜125碱基对DNA序列定义的中心粒，哺乳动物和许多其他真核生物使用大型表观遗传性centromeres时，通过〜125碱基对dna序列定义的centromeres的染色体遗传。 利用中心粒表观遗传学允许人造染色体（HAC）形成，但不足以避免在引入细胞时初始DNA分子的多个多层次化。 我们描述了一种有效形成单拷贝HACS的方法。 它采用了一个〜750 kilobase的构建体，该构建体足够大，可以容纳存在于内部和外侧丝粒处的不同染色质类型，从而避免了对多聚体的需求。 通过使用酵母球体融合来简化向哺乳动物细胞的递送。 这些发展允许在后生细胞的背景下忠实的染色体工程。 y通过〜125碱基对dna序列定义的centromeres的染色体遗传。利用中心粒表观遗传学允许人造染色体（HAC）形成，但不足以避免在引入细胞时初始DNA分子的多个多层次化。我们描述了一种有效形成单拷贝HACS的方法。它采用了一个〜750 kilobase的构建体，该构建体足够大，可以容纳存在于内部和外侧丝粒处的不同染色质类型，从而避免了对多聚体的需求。通过使用酵母球体融合来简化向哺乳动物细胞的递送。这些发展允许在后生细胞的背景下忠实的染色体工程。y