Spo11 es una proteína que en humanos está codificada por el gen SPO11 . Spo11, en un complejo con mTopVIB, crea roturas de doble hebra para iniciar la recombinación meiótica . [5] [6] Su sitio activo contiene una tirosina que se liga y disocia con el ADN para promover la formación de roturas. Una proteína Spo11 está involucrada por hebra de ADN, por lo tanto, dos proteínas Spo11 están involucradas en cada evento de ruptura de doble hebra.
SPO11 |
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Identificadores |
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Alias | SPO11 , CT35, SPATA43, TOPVIA, iniciador de rupturas meióticas de doble hebra, SPO11 iniciador de rupturas meióticas de doble hebra, recombinación meiótica, Spo11, Meiotic_Spo11, IPR013048, Spo11, TOPOVIA |
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Identificaciones externas | OMIM : 605114 MGI : 1349669 HomoloGene : 6059 GeneCards : SPO11 |
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Ubicación de genes ( humanos ) |
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| Chr. | Cromosoma 20 (humano) [1] |
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| Banda | 20q13.31 | Comienzo | 57.329.803 pb [1] |
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Final | 57,343,994 pb [1] |
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Ubicación de genes ( ratón ) |
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| Chr. | Cromosoma 2 (ratón) [2] |
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| Banda | 2 H3 | 2 95,64 cm | Comienzo | 172,977,700 pb [2] |
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Final | 172.993.576 pb [2] |
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Ontología de genes |
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Función molecular | • la unión de iones metálicos • actividad catalítica • actividad hidrolasa • unión a ATP • GO: proteína de unión 0001948 • actividad isomerasa • GO: 0003918 ADN topoisomerasa de tipo II (doble corte hebra, hidrolizante de ATP) la actividad • actividad endodesoxirribonucleasa, produciendo 3 'fosfomonoésteres • Unión al ADN
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Componente celular | • cromosoma • cromosoma, región telomérica • núcleo • cromosoma nuclear
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Proceso biológico | • localización de la proteína en el cromosoma • generación gameto femenino • meiótica telómero clustering • meiosis masculina I • DNA proceso metabólico • proceso catabólico de ADN, endonucleolítica • ovogénesis • emparejamiento cromosoma homólogo en la meiosis • GO: 0007126 ciclo celular meiótico • sinaptonémico complejo montaje • espermatogénesis • spermatid desarrollo • el desarrollo del folículo ovárico • DNA meiótica proceso de ruptura de doble cadena • DNA meiótica formación rotura de doble hebra • recíproco meiótica recombinación • de doble filamento romper reparación implicada en la recombinación meiótica
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Fuentes: Amigo / QuickGO |
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Ortólogos |
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Especies | Humano | Ratón |
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Entrez | | |
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Ensembl | | |
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UniProt | | |
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RefSeq (ARNm) | | |
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NM_001083959 NM_001083960 NM_012046 NM_001305434 |
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RefSeq (proteína) | | |
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NP_001077428 NP_001077429 NP_001292363 NP_036176 |
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Ubicación (UCSC) | 20 de Cr: 57,33 - 57,34 Mb | Crónicas 2: 172,98 - 172,99 Mb |
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Búsqueda en PubMed | [3] | [4] |
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Wikidata |
Ver / editar humano | Ver / Editar mouse |
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El intercambio genético entre dos moléculas de ADN por recombinación homóloga comienza con una ruptura en ambas cadenas de ADN, llamada ruptura de doble cadena, y la recombinación es iniciada por una enzima endonucleasa que corta la molécula de ADN que "recibe" el ADN intercambiado. En la meiosis, la enzima es SPO11, que está relacionada con las ADN topoisomerasas . Las topoisomerasas cambian el ADN rompiendo transitoriamente una o ambas hebras, pasando la hebra o hebras de ADN intactas a través de la rotura y reparando la rotura; los extremos rotos del ADN están unidos covalentemente a la topoisomerasa. SPO11 se une de manera similar al ADN cuando forma roturas de doble hebra durante la meiosis. [7]
Se considera que SPO11 juega un papel predominante en el inicio de la recombinación meiótica . Sin embargo, la recombinación también puede ocurrir mediante mecanismos alternativos independientes de SPO11 que pueden estudiarse experimentalmente utilizando mutantes de spo11 .
En la levadura en ciernes Sacharomyces cerevisiae , los defectos meióticos en la recombinación y la disyunción cromosómica de los mutantes spo11 se alivian mediante irradiación X. [8] Este hallazgo indica que los daños en el ADN inducidos por rayos X pueden iniciar una recombinación cruzada que lleve a una disyunción adecuada independientemente de SPO11.
En el gusano Caenorhabditis elegans , se suele emplear un homólogo de spo11 en el inicio de la recombinación meiótica. Sin embargo, las rupturas inducidas por radiación también pueden iniciar la recombinación en mutantes eliminados para este homólogo de spo11 . [9]
La desaminación de la citosina que da como resultado el desajuste dU: dG es una de las lesiones de alteración de una sola base más comunes en el ADN no replicante. Los mutantes Spo11 de la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe y C. elegans se someten a recombinación cruzada meiótica y segregación cromosómica adecuada cuando se producen lesiones dU: dG en su ADN. [10] Esta recombinación cruzada no implica la formación de un gran número de roturas de doble hebra, pero requiere uracilo ADN-glicosilasa, una enzima que elimina el uracilo de la cadena principal del fosfodiéster del ADN e inicia la reparación por escisión de la base. Por lo tanto, se propuso que la reparación por escisión de bases del daño del ADN, como una base de uracilo, un sitio abásico o una muesca de una sola hebra, es suficiente para iniciar la recombinación cruzada meiótica en S. pombe y C. elegans . [10]
En S. pombe , un defectuoso mutante en el Spo11 homólogo Rec12 es deficiente en la recombinación meiótica. Sin embargo, la recombinación se puede restaurar a niveles casi normales mediante una deleción en rad2 , un gen que codifica una endonucleasa involucrada en el procesamiento de fragmentos de Okazaki (Farah et al., 2005). Tanto la recombinación cruzada como la no cruzada aumentaron, pero las roturas de doble hebra fueron indetectables. Sobre la base de las propiedades bioquímicas de la deleción de rad2, se propuso que la recombinación meiótica puede iniciarse por lesiones de ADN distintas de las roturas de doble hebra, como mellas y huecos que se acumulan durante la replicación premeiótica del ADN cuando el procesamiento de fragmentos de Okasaki es deficiente. [11]
Los hallazgos anteriores indican que los daños en el ADN que surgen de una variedad de fuentes pueden repararse mediante recombinación meiótica y que dicho proceso puede ocurrir independientemente de SPO11.
El ancestro común más reciente de los géneros de amebas sociales Dictyostelium , Polysphondylium y Acytostelium , parece haber carecido del gen Spo11 . [12] [13] Tal antepasado probablemente vivió hace varios cientos de millones de años. [14] Dictyostelium discoideum y pallidum Polysphondylium son ambos capaces de meiótica reproducción sexual (véase D. discoideum reproducción sexual y P. pallidum reproducción sexual ). Bloomfield [12] especuló que las células inactivas del suelo podrían estar expuestas a muchos tipos de estrés, como la desecación o la radiación, que podrían inducir daños espontáneos al ADN . Tal daño haría que la inducción de roturas de doble hebra por Spo11 fuera redundante para el inicio de la recombinación durante la meiosis y, por lo tanto, explicaría su ausencia en este grupo.