Кіріспе

Мейотикалық драйв – геном ішіндегі бір немесе бірнеше локустардың мейоз процесіне қатысты манипуляция арқылы, фенотиптік көрінісіне қарамастан, кейбір аллельдердің басқаларына қарағанда артықшылықпен ұрпаққа берілуіне әкелетін геномдық қақтығыстың бір түрі. Басқаша айтқанда, мейотикалық драйв – геннің бір данасының күтілетін 50%-дан асып, жиірек ұрпаққа берілуі. Баклер және авторлардың айтуынша, "Мейотикалық драйв – мейоздың бұзылуы, нәтижесінде белгілі бір гендер ұрпаққа басымдықпен беріледі. Әдетте, мейотикалық драйв геномның шағын аймақтарының артықшылықпен сегрегациясына себеп болады".

Өсімдіктердегі мейотикалық қозғалыс

Мейотикалық диск туралы алғашқы хабар 1942 жылы Маркус Роудспен келді, ол жүгері дәндеріндегі күлгін пигмент антоцианин өндірісін бақылайтын R локусы үшін мендельдік сегрегация қатынастарының бұзылуын байқады – бұл аномальды 10-шы хромосоманы (Ab10) алып жүрген жүгері тұқымдасы еді. Ab10 қалыпты 10-шы хромосомадан 150 базалық жұптан тұратын гетерохроматикалық аймақпен, «түйінше» деп аталатын аймақпен ерекшеленеді, ол бөліну кезінде центромер ретінде (сондықтан «неоцентромер» деп аталады) қызмет етеді және мейоз I және II кезінде центромерлерге қарағанда шпиндель полюстеріне жылдам жылжиды. Бұл механизмнің кейіннен Kindr (Кинезин драйвер) деп аталатын кинезин 14 генінің әрекетімен байланысты екені анықталды. Kindr ақуызы – бұл функционалдық минус-соңына бағытталған мотор, Kin11 сияқты эндогенді кинезин 14-ке қарағанда минус-соңына бағытталған жылдам қозғалысқа ие. Нәтижесінде Kindr эндогенді кинезиндерден озып, 150 бп түйіншелерді центромерлерге қарағанда полюстерге жылдамрақ тартады, соның салдарынан Ab10 мейоз кезінде басымдықпен мұраға көшеді.

Жануарларда мейотикалық қозғалыс

Гаметалардың тең емес мұрагерлігі 1950 жылдардан бері байқалып келеді, бұл Грегор Мендельдің бірінші және екінші заңдарына (бөліну заңы және тәуелсіз таралу заңы) қайшы келеді, ол заңдар әрбір аллельдің ұрпаққа кездейсоқ түрде берілу мүмкіндігін көрсетеді. Жануарлардағы «өзімшіл жетек» гендерінің мысалдары көбінесе кеміргіштер мен шыбыздықтарда табылды. Бұл жетек жүйелері түр пайда болу процесінде маңызды рөл атқара алады. Мысалы, гибридтік сүректілік (Халдайн ережесі) жыныс хромосомаларының жетектері мен оларды басушылардың әртүрлі эволюциялануынан туындауы мүмкін деген болжам бар.

Тышқандағы мейотикалық қозғалыс

Мэри Лионның тышқанның Т гаплотиптерін ертедегі байқауы 17-хромосомадағы көптеген генетикалық локустарды сипаттады, олар Х-хромосоманың жыныстық қатынас бұрмалануын тежейді. Егер драйвер бақыланбаса, бұл популяцияның жойылуына алып келуі мүмкін, себебі популяция драйверге (мысалы, өзімшіл X хромосомасы) бекіп, Y хромосомасын (демек, еркектерді) популяциядан жоюы мүмкін. Мейотикалық драйверлер мен олардың тежегіштері түрленуге ықпал ете алады деген идеяны мысықтардың Y хромосомаларының белгілі бір генетикалық локустарсыз әйел балаларға қарай бұрылған ұрпақ тудыратыны туралы байқаулар қолдайды, бұл локустар драйверді тежегіштермен кодтайды дегенді білдіреді. Сонымен қатар, зерттеулерде қолданылатын кейбір тышқан штамдарының шағылысуы ұрпақтардың жыныстық қатынасының теңсіздігіне әкеледі. Тышқандарда жыныстық қатынас бұрмалануына жауапты бір ген – r2d2 (r2d2 – мейотикалық драйвқа 2-ші жауап беруші), ол тышқандардың қай штамдары ұрпақтарының жыныстық қатынасы бұрмаланбастан сәтті көбейе алатынын болжайды.

Ұшаларда мейотикалық қозғалыс

Өздік хромосомалардың сабақты көзді шыбындарда экологиялық салдары болған. Х-хромосомаларды күштеу еркектердің өнімділігі мен жұптасу сәттілігінің төмендеуіне алып келеді, осыдан жиілікке тәуелді таңдау пайда болып, күштеуші аллельдер мен жабайы типтегі аллельдерді сақтап қалады. Жеміс шыбығының бірнеше түрінде Х-хромосомаларды күштеуші кездеседі, олардың ең жақсы сипатталғандары Drosophila simulans-та табылған. Д. симуланста үш тәуелсіз Х-хромосомасы бар, олар Париж, Дурхам және Винтерс деп аталады. Парижде күштеуші ген ДНК-ны үлгілеуші ақуызды кодтайды ("гетерохроматин ақуызы 1 D2" немесе HP1D2), онда күштеуші көшірме аллелі еркек Y-хромосомасын мейозға дайындамайды. Винтерсте жауапты ген ("X-тегі бұзушы" немесе Dox) анықталды, бірақ оның әрекет ету механизмі әлі белгісіз. Осы күштеуші Х-хромосомаларының күшті таңдау қысымы күштеуді басатын тежегіштердің пайда болуына әкелді, олардың гендері белгілі бір дәрежеде Винтерс, Дурхам және Парижге тән. Бұл тежегіштер күштеуші гендердің тізбесімен (мысалы, Dox) сәйкес келетін шаштық РНК-ны кодтайды, бұл Dox тізбесін ыдыратуға арналған иегер РНК-аралық жолдарына алып келеді. Drosophila mediopunctata, Drosophila paramelanica, Drosophila quinaria және Drosophila testacea-да автосомалық күштеуді басатын тежегіштер белгілі, бұл табиғи популяцияларда осы күштеу жүйелерінің маңыздылығын көрсетеді.