偽常染色体領域
偽常染色体領域（ぎじょうせんしょくたいりょういき、英: pseudoautosomal region、略称: PAR）とは、X染色体とY染色体（またはZ染色体とW染色体）の間で配列が相同な領域のことである。
偽常染色体領域という名称は、この領域の遺伝子（これまでヒトでは少なくとも29遺伝子が見つかっている[1]）が常染色体上の遺伝子のような遺伝パターンを示すことに由来する。ヒトではPAR1、PAR2と呼ばれる2つの領域が存在する[2]。PAR1はヒトや類人猿のX染色体とY染色体の短腕の先端2.6 Mbpの領域、PAR2は長腕の先端320 kbpの領域である（X染色体の全長は155 Mbp、Y染色体は59 Mbp）[3]。
位置
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| 名称 | 染色体 | 塩基対開始 | 塩基対終了 | バンド[5] |
|---|---|---|---|---|
| PAR1 | X | 10,001 | 2,781,479 | Xp22 |
| Y | 10,001 | 2,781,479 | Yp11 | |
| PAR2 | X | 155,701,383 | 156,030,895 | Xq28 |
| Y | 56,887,903 | 57,217,415 | Yq12 |
遺伝と機能
[編集]正常なオスの哺乳類では、PAR内の遺伝子はX染色体のPARに1コピー、Y染色体のPARに1コピーの計2コピー存在する。また正常なメスも2本のX染色体に1コピーずつの計2コピー持つ。通常、X染色体とY染色体の間の乗換えはPARに限定されている。そのため、PAR内の遺伝子は性染色体連鎖型ではなく常染色体型の遺伝パターンを示す。そのため、もともと父親のY染色体に存在していたアレルをメスが受け継ぐこともある。
こうしたPARの機能は、オスの減数分裂時にX染色体とY染色体が対合し、正しい分離を可能にしている[6]。
遺伝子
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偽常染色体領域はPAR1、PAR2という2つの異なる位置に存在し、これらはそれぞれ独立に進化したと考えられている[8]。
PAR1
[編集]PAR1内の遺伝子には次のようなものがある[9]。
- AKAP17A
- ASMT
- ASMTL
- CD99
- CRLF2
- CSF2RA
- DHRSX
- GTPBP6
- IL3RA
- P2RY8
- PLCXD1
- PPP2R3B
- SHOX
- SLC25A6
- XG（PAR1の境界にまたがって位置している）
- ZBED1
マウスでは、PAR1の遺伝子の一部は常染色体に移動している[10]。
PAR2
[編集]PAR2内の遺伝子には次のようなものがある[11]。
- IL9R
- SPRY3
- VAMP7（SYBL1）
- CXYorf1 - FAM39Aとしても知られ、現在では偽遺伝子WASH6Pにマッピングされているが[12]、テロメアに近接しているため研究対象となっている[6]。
病理
[編集]X染色体とY染色体の対合（シナプシス）とPAR間での乗換えは、男性の減数分裂の正常な進行に必要であるようである[13]。そのため、X-Y染色体間での組換えが起こらなかった細胞では、減数分裂が完了しない。X、Y染色体のPARの構造的・遺伝的非類似性は対合や組換えを阻害し、男性不妊の原因となる。
PAR1領域のSHOX遺伝子は、ヒトの疾患と最もよく関係しており、理解が進んでいる[14]。PARの全ての遺伝子はX染色体の不活性化を回避し、そのため性染色体異数性疾患（45,X、47,XXX、47,XXY、47,XYYなど）における遺伝子量効果の候補遺伝子となっている。また、PARの欠失もレリーワイル症候群[15]やマーデルング変形と関係している。
出典
[編集]- ^ “The pseudoautosomal regions, SHOX and disease”. Curr Opin Genet Dev 16 (3): 233–9. (2006). doi:10.1016/j.gde.2006.04.004. PMID 16650979.
- ^ Mangs, Helena; Morris BJ (2007). “The Human Pseudoautosomal Region (PAR): Origin, Function and Future.”. Current Genomics 8 (2): 129–136. doi:10.2174/138920207780368141. PMC 2435358. PMID 18660847.
- ^ “The Human Pseudoautosomal Region (PAR): Origin, Function and Future”. Curr. Genomics 8 (2): 129–36. (April 2007). doi:10.2174/138920207780368141. PMC 2435358. PMID 18660847.
- ^ Genome Reference Consortium (2017年1月6日). “Human genome overview GRCh38.p10”. 2017年5月10日閲覧。
- ^ “Pseudoautosomal regions Gene Family”. HUGO Gene Nomenclature Committee. 2017年5月11日閲覧。
- ^ a b “Differentially regulated and evolved genes in the fully sequenced Xq/Yq pseudoautosomal region”. Hum. Mol. Genet. 9 (3): 395–401. (February 2000). doi:10.1093/hmg/9.3.395. PMID 10655549.
- ^ “Sex chromosome loss and the pseudoautosomal region genes in hematological malignancies”. Oncotarget 7 (44): 72356–72372. (2016). doi:10.18632/oncotarget.12050. PMC 5342167. PMID 27655702.
- ^ “Complex events in the evolution of the human pseudoautosomal region 2 (PAR2)”. Genome Res. 13 (2): 281–6. (February 2003). doi:10.1101/gr.390503. PMC 420362. PMID 12566406.
- ^ “Pseudoautosomal region 1 (PAR1) Gene Family”. HUGO Gene Nomenclature Committee. 2017年5月12日閲覧。
- ^ “The SWI/SNF protein ATRX co-regulates pseudoautosomal genes that have translocated to autosomes in the mouse genome”. BMC Genomics 9: 468. (2008). doi:10.1186/1471-2164-9-468. PMC 2577121. PMID 18842153.
- ^ “Pseudoautosomal region 2 (PAR2) Gene group”. HUGO Gene Nomenclature Committee. 2019年8月30日閲覧。
- ^ “WASH6P”. HUGO Gene Nomenclature Committee. 2019年8月30日閲覧。
- ^ Eichner, E.M. (February 1991). “The mouse Y* chromosome involves a complex rearrangement including interstitial positioning of the Y-pseudoautosomal region”. Cytogenetics and Cell Genetics 57 (4): 221–230. doi:10.1159/000133152. PMID 1743079.
- ^ “The pseudoautosomal regions, SHOX and disease”. Curr. Opin. Genet. Dev. 16 (3): 233–9. (June 2006). doi:10.1016/j.gde.2006.04.004. PMID 16650979.
- ^ “A novel class of Pseudoautosomal region 1 deletions downstream of SHOX is associated with Leri-Weill dyschondrosteosis”. Am. J. Hum. Genet. 77 (4): 533–44. (October 2005). doi:10.1086/449313. PMC 1275603. PMID 16175500.