Die Mus81-Lösung zur Auflösung: Bildung meiotischer Crossover ohne Holliday-Junktions

Während der Meiose erzeugt die Rekombination zwischen homologen Chromosomen eine physische Verbindung, die für die ordnungsgemäße Chromosomen-Segration in der ersten meiotischen Teilung notwendig ist. Viele Jahre lang wurde das Paradigma, das zur Erklärung des molekularen Mechanismus der Rekombination verwendet wurde, das Modell der Doppelstrangbruch-Reparatur (DSBR). Ein wichtiges Merkmal dieses Modells ist, dass die Rekombination durch die Bildung geplanter DSBs (Doppelstrangbrüche) initiiert wird. Das meiosis-spezifische Protein, das für die Katalyse dieser Brüche verantwortlich ist, heißt Spo11. Die Identifizierung und funktionelle Analyse von Spo11-Homologen aus einer Vielzahl von Organismen, einschließlich Würmern, Fruchtfliegen, Spalthefen und Säugern, deutet darauf hin, dass die Reparatur geplanter DSBs ein universelles Merkmal der meiotischen Rekombination ist. Ein zweites wichtiges Merkmal des Modells ist die Entstehung eines Rekombinationsintermediats, das als doppelte Holliday-Junktions (dHJ) bezeichnet wird. Die differentielle Auflösung dieses Intermediats wurde vorgeschlagen, um die Bildung von Crossover (CO) versus Noncrossover (NCO) Chromosomen zu bestimmen. Neuere Fortschritte zeigen jedoch, dass die Entscheidung, ob ein Rekombinationsereignis zu einem CO oder NCO Chromosom führt, viel früher erfolgt, kurz nach der Bildung der DSBs. Darüber hinaus deuten Studien zu einer neu entdeckten Endonuklease, Mus81, darauf hin, dass, zusätzlich zur dHJ-Auflösung, COs auch durch die Verarbeitung von Non-dHJ-Intermediaten gebildet werden können.