Drive Against Hotspot Motifs in Primates Implicates the
            <i>PRDM9</i>
            Gene in Meiotic Recombination

Myers, Simon; Bowden, Rory; Tumian, Afidalina; Bontrop, Ronald E.; Freeman, Colin; MacFie, Tammie S.; McVean, Gil; Donnelly, Peter

doi:10.1126/science.1182363

Cited by 639 publications

(785 citation statements)

References 27 publications

Supporting

Mentioning

736

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Whether additional chromatin factors (beyond DNA sequence) serve to recruit Prdm9 to hotspots also remains unknown. Interestingly, hotspots strongly affect the inheritance of specific sequences, as their tendency to undergo gene conversion drives their removal from the genome [98].…”

Section: Boxes: Box 1: Prdm9 and Chromatin In Meiotic Recombinationmentioning

confidence: 99%

Parental epigenetic control of embryogenesis: a balance between inheritance and reprogramming?

Gill

Erkek

Peters

2012

Current Opinion in Cell Biology

View full text Add to dashboard Cite

At fertilization, fusion of two differentiated gametes forms the zygote that is capable of forming all of the varied cell lineages of an organism. It is widely thought that the acquisition of totipotency involves extensive epigenetic reprogramming of the germline state into an embryonic state. However, recent data argue that this reprogramming is incomplete and that substantial epigenetic information passes from one generation to the next. In this review we summarize the changes in chromatin states that take place during mammalian gametogenesis and examine the evidence that early mammalian embryogenesis may be affected by inheritance of epigenetic information from the parental generation.

show abstract

Section: Boxes: Box 1: Prdm9 and Chromatin In Meiotic Recombinationmentioning

confidence: 99%

Parental epigenetic control of embryogenesis: a balance between inheritance and reprogramming?

Gill

Erkek

Peters

2012

Current Opinion in Cell Biology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…6,7 Moreover, PRDM1, a zinc-finger containing H3K4 histone methyltransferase, has been identified as a mammalian hotspot-associated protein. [8][9][10] In this study, Wagner and colleagues show that histone 2A lysine acetylation (H2AK5ac) levels are elevated in xnd-1 mutants, suggesting that xnd-1 may regulate this acetylation site. Moreover, they propose that the H2AK5ac mark may be a crucial new regulator of meiotic COs in C. elegans.…”

mentioning

confidence: 63%

Meiotic crossover: what controls the breaks?

Ewen¹,

Boag²

2010

Asian J Androl

View full text Add to dashboard Cite

M eiotic crossover (CO) formation establishes the physical linkages between duplicated meiotic chromosomes. These COs are required for the segregation of chromosomes into the developing gametes and subsequent exchange of genetic material between maternal and paternal chromosomes. Ultimately, meiotic CO recombination represents the fundamental advantage of sexual reproduction and helps drive genetic diversity. Abnormalities in meiotic CO can have dire consequences including meiotic non-disjunction and concomitant aneuploidies. 1 The biological importance of meiotic CO dictates that it be tightly controlled and that the basic function of CO regulators be conserved across sexually reproducing species. Although we have learnt a significant amount about the molecular mechanisms that regulate CO formation and resolution, there is a major gap in understanding how these events are distributed across the meiotic chromosomes. The 'CO distribution' question was the subject of a recent paper in Nature led by Judith Yanowitz. 2 In this study, Wagner and colleagues identify a previously uncharacterized gene in the nematode Caenorhabditis elegans, xnd-1, that directs meiotic CO formation potentially by modulating the acetylation of histone H2A on lysine 5 and thereby affecting chromatin structure. This work has identified not only a novel architect of CO formation, but also a new histone post-translational modification (HPTM) regulatory site in C. elegans. This new information will hopefully shed light on meiotic recombination events in higher order species.Wagner et al. used a highly sophisticated series of in vitro and in vivo experiments to demonstrate that xnd-1 regulates CO events in C. elegans. First, by screening 350 known and putative chromatin binding proteins by RNA interference, they identified xnd-1 as a potential candidate CO regulator. Next, they examined the global CO landscape by conducting single nucleotide polymorphism analysis of wild type and worms lacking xnd-1. In xnd-1 mutants, a striking shift in CO placement was observed, with placement away from chromosomal ends and into the central region of autosomes and the X chromosome. Interestingly, the number of CO events was also halved only on the mutant X chromosome. The authors conclude that xnd-1 has a genome-wide influence on CO distribution, and an additional function where it influences CO frequency on the sex chromosome. They go on to show that the frequency is decreased due to a defect in the formation of COs, suggesting that xnd-1 is required for X-chromosome CO formation. In an unexpected result, XND-1 protein was enriched on autosomes, and essentially absent from the X chromosome. How XND-1 affects the X-chromosome CO frequency remains to be elucidated.What controls CO formation? CO formation begins with the introduction of meiosisspecific double-strand breaks (DSBs) by the conserved endonuclease Spo11. 3 Additional genes and accessory factors have been identified in other model systems that are also required for Spo11 function and DSB formation. ...

show abstract

“…Les travaux présentés ci-dessus montrent que la position d'une fraction importante des crossing-over est [9]. L'étude de PRDM9 a permis de mettre en évidence une évolution extrêmement rapide de ses doigts de zinc qui concerne essentiellement les acides aminés impliqués dans la spécificité des séquences d'ADN reconnues [11].…”

Section: Dynamique éVolutive De Prdm9unclassified

Identification d’une protéine-clé pour le contrôle des sites de recombinaison méiotique

Baudat¹,

Buard²,

Grey³

et al. 2010

Med Sci (Paris)

View full text Add to dashboard Cite

> Lors de la méiose, une seule réplication du génome suivie de deux divisions permet à une cellule diploïde de produire des gamètes haploïdes. La première division se distingue par le fait que les chromosomes homologues d'origines maternelle et paternelle ségrègent. Les échanges réci-proques entre chromosomes homologues, ou crossing-over, formés par recombinaison homologue lors de la prophase de cette division, jouent un rôle essentiel pour la formation de gamètes euploïdes fonctionnels. En effet, ils conduisent à la formation d'un lien physique entre les chromosomes homologues, nécessaire à leur ségrégation. La recombinaison méiotique a également pour conséquence de provoquer un réassortiment des allè-les dans le génome, ce qui contribue à générer de la diversité génétique. Le mécanisme moléculaire de la recombinaison méiotique, disséqué chez la levure Saccharomyces cerevisiae, est conservé au moins dans ses grandes lignes chez les eucaryotes supérieurs [1]. La première étape moléculaire est la formation de cassures double-brin de l'ADN catalysées par la protéine Spo11 [13]. Ces cassures double-brin sont réparées par recombinaison avec le chromosome homologue pour aboutir à la formation des produits de recombinaison, en particulier les crossing-over. Concentration des crossing-over dans les points chaudsLes crossing-over ne sont pas répartis de manière aléatoire dans le génome [2]. En particulier, ils sont groupés dans des intervalles d'environ 2 kilobases, appelés points chauds de crossing-over, séparés par des régions longues en moyenne de quelques dizaines de kilobases. Ces points chauds correspondent à des sites d'initiation de la recombinaison méioti-que, c'est-à-dire des sites préférentiels de formation de cassures double-brin par SPO11. Chez la souris et l'homme, seul un petit nombre de points chauds de crossingover ont été identifiés et caractérisés directement. Néanmoins, des métho-des basées sur l'analyse de la diversité génétique dans des populations humaines ont permis d'estimer indirectement le taux de crossing-over à haute résolution dans l'ensemble du génome. Ces méthodes permettent d'identifier les points chauds de crossing-over, et 25 000 à 50 000 points chauds de crossing-over ont ainsi été identifiés chez l'homme [3]. Une proportion importante de points chauds est associée à un motif partiellement dégénéré de séquence d'ADN (le 13-mère CCNCCNTNNCCNC), sa présence ayant été perçue comme responsable de l'activité de 41 % de ces points chauds [4]. Néanmoins, l'analyse de la localisation des points chauds n'a pas permis de mettre en évidence de relation forte avec des éléments fonctionnels du génome malgré leur tendance à être situés en dehors des gènes. De ce fait, malgré la description exhaustive des sites de crossing-over dans le génome humain, savoir pourquoi la recombinaison est ainsi ciblée vers des sites précis du génome et comment sont choisis ces sites, sont des questions restées sans réponse jusqu'à la décou-verte très récente d'un facteur majeur impliqué dans ce processus.Un élément gé...

show abstract

Drive Against Hotspot Motifs in Primates Implicates the PRDM9 Gene in Meiotic Recombination

Cited by 639 publications

References 27 publications

Parental epigenetic control of embryogenesis: a balance between inheritance and reprogramming?

Parental epigenetic control of embryogenesis: a balance between inheritance and reprogramming?

Meiotic crossover: what controls the breaks?

Identification d’une protéine-clé pour le contrôle des sites de recombinaison méiotique

Contact Info

Product

Resources

About