Dissection of rye B chromosomes, and nondisjunction properties of the dissected segments in a common wheat background

The rye B chromosome is a supernumerary chromosome that increases in number in its host by directed postmeiotic drive. Two types of rye B chromosomes that had been introduced into common wheat were dissected into separate segments by the gametocidal system to produce a number of rearranged B chromosomes, such as telosomes, terminal deletions and translocations with wheat chromosomes. A total of 13 dissected B chromosomes were isolated in common wheat, and were investigated for their nondisjunction. properties. Rearranged B chromosomes, separated from their B-specific repetitive sequences on the distal part of the long arm, did not undergo nondisjunction, and neither did a translocated wheat chromosome carrying a long-arm distal segment containing the B-specific repetitive sequences. However, such rearranged B chromosomes, missing their B-specific sequences could undergo nondisjunction when they coexisted with the standard B chromosome or a wheat chromosome carrying the B-specific sequences. Deficiencies of the short arm did not completely abolish the nondisjunction properties of the B chromosome, but did reduce the frequency of nondisjunction. These results confirmed previous suggestions that the directed nondisjunction of the rye B chromosome is controlled by two elements, pericentromeric sticking sites and a trans-acting element carried at the distal region of the long arm of the B chromosome. Additionally, it is now shown that the distal region of the long arm of the B chromosome which provides this function is that which carries the B-specific repetitive sequences.

Unmasking a role for sex chromosomes in gene silencing.

Several sexually dimorphic phenotypes correlate with sex-chromosome dosage rather than with phenotypic sex. New research suggests that sex chromosome dimorphism helps to regulate gene silencing.

Telomere disruption results in non-random formation of de novo dicentric chromosomes involving acrocentric human chromosomes.

Genome rearrangement often produces chromosomes with two centromeres (dicentrics) that are inherently unstable because of bridge formation and breakage during cell division. However, mammalian dicentrics, and particularly those in humans, can be quite stable, usually because one centromere is functionally silenced. Molecular mechanisms of centromere inactivation are poorly understood since there are few systems to experimentally create dicentric human chromosomes. Here, we describe a human cell culture model that enriches for de novo dicentrics. We demonstrate that transient disruption of human telomere structure non-randomly produces dicentric fusions involving acrocentric chromosomes. The induced dicentrics vary in structure near fusion breakpoints and like naturally-occurring dicentrics, exhibit various inter-centromeric distances. Many functional dicentrics persist for months after formation. Even those with distantly spaced centromeres remain functionally dicentric for 20 cell generations. Other dicentrics within the population reflect centromere inactivation. In some cases, centromere inactivation occurs by an apparently epigenetic mechanism. In other dicentrics, the size of the alpha-satellite DNA array associated with CENP-A is reduced compared to the same array before dicentric formation. Extra-chromosomal fragments that contained CENP-A often appear in the same cells as dicentrics. Some of these fragments are derived from the same alpha-satellite DNA array as inactivated centromeres. Our results indicate that dicentric human chromosomes undergo alternative fates after formation. Many retain two active centromeres and are stable through multiple cell divisions. Others undergo centromere inactivation. This event occurs within a broad temporal window and can involve deletion of chromatin that marks the locus as a site for CENP-A maintenance/replenishment.

Marker-to-marker linkage disequilibrium on chromosomes 5q, 6p, and 8p in Irish high-density schizophrenia pedigrees

Linkage disequilibrium (LD) is a potentially powerful tool for the localization of disease genes for complex disorders. Most prior studies of the relationship between genetic distance and LD have examined only very short distances, focusing on the role of LD in fine-mapping and positional cloning. We examine here the relationship between marker-to-marker (M-M) LD and somewhat greater genetic distances. We analyzed 622 M-M pairings on chromosomes 6p, 8p, and 5q in 265 native Irish pedigrees ascertained for a high density of schizophrenia. LD, significant at the 5% level, was found for 96% of all M-M pairings within 0.5 cM, for 67% within 0.5-1 cM, for 35% within 1-2 cM, for 15% within 2-4 cM, for 8% within 5-10 cM, and for 7% above 10 cM. Thus, in Irish families selected for a high density of schizophrenia, M-M LD may be very common within 0.5 cM and frequent up to distances of 2 cM.

Clinical features of schizophrenia and linkage to chromosomes 5q, 6p, 8p, and 10p in the Irish Study of High-Density Schizophrenia Families

Schizophrenia is clinically heterogeneous. Recent linkage studies suggest that multiple genes are important in the etiology of schizophrenia. The authors examined the hypothesis of whether the clinical variability in schizophrenia is due to genetic heterogeneity.

Rôle des topoisomérases de type IA dans la ségrégation des chromosomes chez Escherichia coli

Les topoisomérases I (topA) et III (topB) sont les deux topoisomérases (topos) de type IA d’Escherichia coli. La fonction principale de la topo I est la relaxation de l’excès de surenroulement négatif, tandis que peu d’information est disponible sur le rôle de la topo III. Les cellules pour lesquelles les deux topoisomérases de type IA sont manquantes souffrent d’une croissance difficile ainsi que de défauts de ségrégation sévères. Nous démontrons que ces problèmes sont majoritairement attribuables à des mutations dans la gyrase qui empêchent l’accumulation d’excès de surenroulement négatif chez les mutants sans topA. L’augmentation de l’activité de la gyrase réalisée par le remplacement de l’allèle gyrB(Ts) par le gène de type sauvage ou par l’exposition des souches gyrB(Ts) à une température permissive, permet la correction significative de la croissance et de la ségrégation des cellules topos de type IA. Nous démontrons également que les mutants topB sont hypersensibles à l’inhibition de la gyrase par la novobiocine. La réplication non-régulée en l’absence de topA et de rnhA (RNase HI) augmente la nécessité de l’activité de la topoisomérase III. De plus, en l’absence de topA et de rnhA, la surproduction de la topoisomérase III permet de réduire la dégradation importante d’ADN qui est observée en l’absence de recA (RecA). Nous proposons un rôle pour la topoisomérase III dans la ségrégation des chromosomes lorsque l’activité de la gyrase n’est pas optimale, par la réduction des collisions fourches de réplication s’observant particulièrement en l’absence de la topo I et de la RNase HI.

Localisation de loci à trait quantitatif pour l'hypertension sur les chromosomes 17 et 16 du rat Dahl Salt-Sensitive

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Un criblage ciblant de nouveaux facteurs impliqués dans l’assemblage mitotique des chromosomes dans le nématode C. elegans

La division cellulaire est un processus fondamental des êtres vivants. À chaque division cellulaire, le matériel génétique d'une cellule mère est dupliqué et ségrégé pour produire deux cellules filles identiques; un processus nommé la mitose. Tout d'abord, la cellule doit condenser le matériel génétique pour être en mesure de séparer mécaniquement et également le matériel génétique. Une erreur dans le niveau de compaction ou dans la dynamique de la mitose occasionne une transmission inégale du matériel génétique. Il est suggéré dans la littérature que ces phénomènes pourraient causé la transformation des cellules cancéreuses. Par contre, le mécanisme moléculaire générant la coordination des changements de haut niveau de la condensation des chromosomes est encore incompris. Dans les dernières décennies, plusieurs approches expérimentales ont identifié quelques protéines conservées dans ce processus. Pour déterminer le rôle de ces facteurs dans la compaction des chromosomes, j'ai effectué un criblage par ARNi couplé à de l'imagerie à haute-résolution en temps réel chez l'embryon de C. elegans. Grâce à cette technique, j'ai découvert sept nouvelles protéines requises pour l'assemblage des chromosomes mitotiques, incluant la Ribonucléotide réductase (RNR) et Topoisomérase II (topo-II). Dans cette thèse, je décrirai le rôle structural de topo-II dans l'assemblage des chromosomes mitotiques et ces mécanismes moléculaires. Lors de la condensation des chromosomes, topo-II agit indépendamment comme un facteur d'assemblage local menant par la suite à la formation d'un axe de condensation tout au long du chromosome. Cette localisation est à l'opposé de la position des autres facteurs connus qui sont impliqués dans la condensation des chromosomes. Ceci représente un nouveau mécanisme pour l'assemblage des chromosomes chez C. elegans. De plus, j'ai découvert un rôle non-enzymatique à la protéine RNR lors de l'assemblage des chromosomes. Lors de ce processus, RNR est impliqué dans la stabilité des nucléosomes et alors, permet la compaction de haut niveau de la chromatine. Dans cette thèse, je rapporte également des résultats préliminaires concernant d'autres nouveaux facteurs découverts lors du criblage ARNi. Le plus important est que mon analyse révèle que la déplétion des nouvelles protéines montre des phénotypes distincts, indiquant la fonction de celles-ci lors de l'assemblage des chromosomes. Somme toute, je conclus que les chromosomes en métaphase sont assemblés par trois protéines ayant des activités différentes d'échafaudage: topoisomérase II, les complexes condensines et les protéines centromériques. En conclusion, ces études prouvent le mécanisme moléculaire de certaines protéines qui contribuent à la formation des chromosomes mitotiques.