การแปรผันตามตำแหน่ง ( PEV ) คือการแปรผันที่เกิดจากการปิดกั้นยีนในบางเซลล์ผ่านการวางตำแหน่งที่ผิดปกติกับ เฮเท อโรโครมาตินผ่านการจัดเรียงใหม่หรือการเคลื่อนย้าย [ ^{1 ] นอกจาก}นี้ยังเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างโครมาตินด้วย^{[ 2 ]}

ตัวอย่างคลาสสิกคือการย้ายตำแหน่ง w ^m4 (speak white-mottled-4) ของ Drosophilaในการกลายพันธุ์ นี้ การผกผันบนโครโมโซม Xทำให้ ยีน white อยู่ ติดกับเฮเทอโรโครมาตินรอบเซนโทรเมียร์ หรือลำดับของลำดับซ้ำที่กลายเป็นเฮเทอโรโครมาติน^{[ 3 ]}โดยปกติ ยีน whiteจะแสดงออกในทุกเซลล์ของ ดวงตา Drosophila ตัวเต็มวัย ส่งผลให้มี ฟีโนไทป์ตาแดงในตัวกลายพันธุ์ w[m4] สีตาจะเป็นสีผสม (สีแดง-ขาวแบบโมเสก) โดยที่ ยีน whiteแสดงออกในบางเซลล์ในดวงตาและไม่แสดงออกในเซลล์อื่น การกลายพันธุ์นี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกโดยHermann Mullerในปี 1930 ^{[ 4 ]} PEV คือการปิดใช้งานยีนที่เกิดจากเฮเทอโรโครมาติ น ^{[ 5 ]}ปรากฏการณ์การปิดการทำงานของยีนที่คล้ายคลึงกันนี้ยังพบในS. cerevisiaeและ  S. pombeด้วย^{[ 5 ]}

โดยทั่วไป ลำดับดีเอ็นเอที่เป็นกำแพงจะป้องกันไม่ให้บริเวณเฮเทอโรโครมาตินแพร่กระจายเข้าไปในยูโครมาตินแต่ลำดับเหล่านี้จะไม่ปรากฏอยู่ในแมลงวันที่มีการจัดเรียงโครโมโซมใหม่บางอย่าง^{[ 6 ]}

PEV เป็นผลกระทบจากตำแหน่งเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของยีนจากตำแหน่งเดิมไปยังบริเวณใกล้กับเฮเทอโรโครมาตินมีผลต่อการแสดงออก ของ ยีน^{[ 7 ]}ผลกระทบดังกล่าวคือความแปรปรวนในฟีโนไทป์ที่เฉพาะเจาะจง กล่าวคือ การปรากฏของจุดสีที่ไม่สม่ำเสมอเนื่องจากการแสดงออกของยีนชนิดป่าดั้งเดิมในบางเซลล์ของเนื้อเยื่อแต่ไม่ใช่ในเซลล์อื่น[ ^{8 ] ดัง}ที่เห็นในดวงตาของแมลงหวี่กลายพันธุ์

อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ว่าผลของยีนที่ถูกปิดการทำงานอาจไม่ปรากฏให้เห็นทางฟีโนไทป์ในบางกรณี PEV ถูกสังเกตพบครั้งแรกในแมลงหวี่เนื่องจากเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกๆ ที่ใช้การฉายรังสีเอกซ์เป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการกลายพันธุ์^{[ 1 ]}รังสีเอกซ์สามารถทำให้เกิดการจัดเรียงโครโมโซมใหม่ซึ่งอาจส่งผลให้เกิด PEV ได้^{[ 1 ]}

ในบรรดาแบบจำลองจำนวนมาก แบบจำลอง เอพิเจเนติกส์ สองแบบ เป็นที่นิยม แบบหนึ่งคือการแพร่กระจายแบบซิสของเฮเทอโรโครมาตินผ่านจุดแตกหักของการจัดเรียงใหม่ปฏิสัมพันธ์แบบทรานส์จะเข้ามามีบทบาทเมื่อ แบบจำลองการแพร่กระจาย แบบซิสไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์บางอย่างได้^{[ 5 ]}

ตามแบบจำลองนี้ เฮเทอโรโครมาตินบังคับให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโครมาตินในบริเวณยูโครมาติน ด้วยเหตุนี้ กลไกการถอดรหัสจึงไม่สามารถเข้าถึงยีนได้ ซึ่งนำไปสู่การยับยั้งการถอดรหัส^{[ 5 ]}กล่าวอีกนัยหนึ่ง เฮเทอโรโครมาตินแพร่กระจายและทำให้เกิดการปิดการทำงานของยีนโดยการปิดกั้นบริเวณยูโครมาตินตามปกติ^{[ 2 ]}แต่แบบจำลองนี้ไม่สามารถอธิบายบางแง่มุมของ PEV ได้ ตัวอย่างเช่น การเกิดลายด่างสามารถเกิดขึ้นได้ในยีนที่อยู่ห่างจากจุดแตกหักของเฮเทอโรโครมาติน-ยูโครมาตินหลายเมกะเบสเนื่องจากการจัดเรียงใหม่ในจุดแตกหักนั้น นอกจากนี้ ความรุนแรงของฟีโนไทป์ลายด่างยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามระยะห่างของบริเวณเฮเทอโรโครมาตินจากจุดแตกหัก^{[ 5 ]}

สิ่งนี้บ่งชี้ว่า ปฏิกิริยา แบบทรานส์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อ PEV

สิ่งเหล่านี้คือปฏิสัมพันธ์ระหว่างบริเวณเฮเทอโรโครมาตินที่แตกต่างกันและการจัดระเบียบโครโมโซมโดยรวมในนิวเคลียสระยะอินเตอร์เฟส^{[ 5 ]}การจัดเรียงใหม่เนื่องจาก PEV ทำให้ยีนรายงานอยู่ในช่องใหม่ของนิวเคลียสซึ่งไม่มีกลไกการถอดรหัสที่จำเป็นอยู่ จึงทำให้ยีนถูกปิดการทำงานและโครงสร้างโครมาตินถูกปรับเปลี่ยน^{[ 2 ]}

กลไกทั้งสองนี้ส่งผลกระทบต่อกันและกันด้วย กลไกใดจะมีอิทธิพลเหนือกว่าต่อฟีโนไทป์นั้นขึ้นอยู่กับชนิดของเฮเทอโรโครมาตินและความซับซ้อนของการจัดเรียงใหม่^{[ 5 ]}

การกลายพันธุ์ใน ยีน musเป็นตัวเลือกที่อาจเป็นตัวปรับเปลี่ยน PEV เนื่องจากยีนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาและการซ่อมแซมโครโมโซม โครงสร้างของโครโมโซมในบริเวณใกล้เคียงจุดแตกหักดูเหมือนจะเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดกระบวนการปิดใช้งานยีน มีการแยกการกลายพันธุ์ของยีน mus ในโครโมโซมที่สองจำนวน 6 ยีน โดยใช้ w ^m4โดยวางสำเนาของยีน white ชนิดปกติไว้ติดกับเฮเทอโรโครมาติน mutant ของ musที่นำมาศึกษา ได้แก่mus 201 ^D1 , mus 205 ^B1 , mus 208 ^B1 , mus 209 ^B1 , mus 210 ^B1และmus 211 ^B1มีการสร้างสายพันธุ์โดยการแทนที่โครโมโซม X มาตรฐานด้วย w ^m4พบว่าการยับยั้ง PEV ไม่ใช่ลักษณะเฉพาะของ การกลายพันธุ์ ของ mus โดยทั่วไป มีเพียง mus 209 ^B1ที่เป็น homozygous เท่านั้นที่การเกิดลายด่างถูกยับยั้งอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ เมื่อเป็นโฮโมไซกัส 2735 และ D-1368 และการรวมกันเฮเทอโรอัลลีลิกทั้งหมดของการกลายพันธุ์ Pcna จะยับยั้ง PEV อย่างรุนแรง^{[ 9 ]}

ในหนู มีการสังเกตพบสีขนที่แปรผันได้ เมื่อ บริเวณ ออโตโซมที่มียีนสีขนถูกแทรกเข้าไปในโครโมโซม X จะพบการปิดการทำงานของอัลลีล ที่แปรผันได้ อย่างไรก็ตาม การแปรผันจะสังเกตได้เฉพาะในตัวเมียที่มีการแทรกนี้ร่วมกับ การกลายพันธุ์ แบบโฮโมไซกัสในยีนสีขนดั้งเดิม^{[ 1 ]}อั ลลีล แบบปกติจะถูกปิดใช้งานเนื่องจากเฮเทอโรโครมาตินไนเซชัน^{[ 1 ]}

ในพืช PEV ได้รับการสังเกตในOenothera blandinaการปิดกั้นยีนยูโครมาติกเกิดขึ้นเมื่อยีนถูกวางลงในบริเวณเฮเทอโรโครมาติกใหม่^{[ 1 ]}

• โรคอะแท็กเซียของฟรีดไรช์

• Aagaard L., Laible G., Selenko P., Schmid M., Dorn R., Schotta G., Kuhfittig S., Wolf A., Lebersorger A., ​​Singh PB, Reuter G., Jenuwein T. (1999). "โฮโมล็อกเชิงฟังก์ชันของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมของตัวปรับแต่ง PEV ของ Drosophila Su(var)3-9 เข้ารหัสโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับเซนโทรเมียร์ซึ่งสร้างคอมเพล็กซ์กับส่วนประกอบเฮเทอโรโครมาติน M31" . EMBO J . 18 (7): 1923– 38. doi : 10.1093/emboj/18.7.1923 . PMC  1171278 . PMID  10202156 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )
• Buchner K., Roth P., Schotta G., Krauss V., Saumweber H., Reuter G., Dorn R. (2000). "ความซับซ้อนทางพันธุกรรมและโมเลกุลของตัวปรับเปลี่ยนการแปรผันของเอฟเฟกต์ตำแหน่ง mod(mdg4) ใน Drosophila" Genetics . 155 ( 1): 141– 57. doi : 10.1093/genetics/155.1.141 . PMC  1461079 . PMID  10790390 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )
• Dorn R., Krauss V., Reuter G., Saumweber H. (1993). "ตัวเร่งการเกิดการแปรผันของตำแหน่งใน Drosophila, E(var)3-93D, เข้ารหัสโปรตีนโครมาตินที่มีโดเมนอนุรักษ์ที่พบได้ทั่วไปในตัวควบคุมการถอดรหัสหลายตัว" Proc Natl Acad Sci USA . 90 (23): 11376– 80. Bibcode : 1993PNAS...9011376D . doi : 10.1073/pnas.90.23.11376 . PMC  47985 . PMID  8248257 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )
• Ebert A., Schotta G., Lein S., Kubicek S., Krauss V., Jenuwein T., Reuter G. (2004). "ยีน Su(var) ควบคุมความสมดุลระหว่างยูโคร มาตินและเฮเทอโรโครมาตินใน Drosophila" Genes Dev . 18 (23): 2973– 83. doi : 10.1101/gad.323004 . PMC  534657. PMID  15574598 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )
• Eissenberg JC, Morris GD, Reuter G., Hartnett T. (1992). "โปรตีน HP-1 ที่เกี่ยวข้องกับเฮเทอโรโครมาตินเป็นโปรตีนที่จำเป็นใน Drosophila ซึ่งมีผลต่อการแปรผันของตำแหน่งแบบขึ้นอยู่กับปริมาณ" Genetics . 131 ( 2): 345– 352. doi : 10.1093/genetics/131.2.345 . PMC  1205009 . PMID  1644277 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )
• Jenuwein T., Laible G., Dorn R., Reuter G. (1998). "โปรตีนโดเมน SET ปรับเปลี่ยนโดเมนโครมาตินในยูโครมาตินและเฮเทอโรโครมาติน" . Cell Mol Life Sci . 54 (1): 80– 93. doi : 10.1007/s000180050127 . PMC  11147257 . PMID  9487389 . S2CID  7769686 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )
• Schotta G., Ebert A., Krauss V., Fischer A., ​​Hoffmann J., Rea S., Jenuwein T., Dorn R., Reuter G. (2002). "บทบาทสำคัญของ Drosophila SU(VAR)3-9 ในการเมทิลเลชั่นของฮิสโตน H3-K9 และการปิดกั้นยีนเฮเทอโรโครมาติน" . EMBO J . 21 (5): 1121– 31. doi : 10.1093/emboj/21.5.1121 . PMC  125909 . PMID  11867540 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )
• Tschiersch B., Hofmann A., Krauss V., Dorn R., Korge G., Reuter G. (1994). "โปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีน Su(var)3-9 ซึ่งเป็นยีนยับยั้งการแปรผันตามตำแหน่งของ Drosophila รวมโดเมนของตัวควบคุมที่เป็นปฏิปักษ์ต่อกันของยีนคอมเพล็กซ์โฮมีโอติก" . EMBO J . 13 (16): 3822– 31. doi : 10.1002/j.1460-2075.1994.tb06693.x . PMC  395295 . PMID  7915232 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )

• ฟลายเบส