Вкрапленная повторяющаяся ДНК обнаружена во всех эукариотических геномах . Они отличаются от тандемных повторов ДНК тем, что вместо последовательностей повторов, следующих друг за другом, они разбросаны по всему геному и не являются смежными. Последовательность, которая повторяется, может варьироваться в зависимости от типа организма и многих других факторов. Определенные классы вкрапленных повторяющихся последовательностей распространяются посредством РНК-опосредованной транспозиции ; их называют ретротранспозонами , и они составляют 25–40% большинства геномов млекопитающих. Некоторые типы вкрапленных повторяющихся элементов ДНК позволяют новым генам развиваться путем расцепления похожих последовательностей ДНК из генной конверсии во время мейоза . [1]
Генная конверсия действует на гомологию последовательностей ДНК как на свой субстрат. Нет необходимости, чтобы гомологии последовательностей находились в аллельных позициях на соответствующих хромосомах или даже чтобы гомологии находились на разных хромосомах. События генной конверсии могут происходить между разными членами семейства генов, расположенными на одной хромосоме. [2] Когда это происходит, это называется внутрихромосомной генной конверсией в отличие от межхромосомной генной конверсии. Эффект гомогенизации последовательностей ДНК тот же.
Повторяющиеся последовательности играют роль расцепления сети генной конверсии, тем самым позволяя новым генам развиваться. Более короткие повторяющиеся ДНК Alu или SINE специализируются на расцеплении внутрихромосомной генной конверсии, в то время как более длинные повторяющиеся ДНК LINE специализируются на расцеплении межхромосомной генной конверсии. В обоих случаях перемежающиеся повторы блокируют генную конверсию, вставляя области негомологии в в остальном похожие последовательности ДНК. Таким образом, гомогенизирующие силы, связывающие последовательности ДНК, разрушаются, и последовательности ДНК могут свободно развиваться независимо. Это приводит к созданию новых генов и новых видов в ходе эволюции . [3] Разрывая связи, которые в противном случае перезаписывали бы новые вариации последовательности ДНК, перемежающиеся повторы катализируют эволюцию, позволяя развиваться новым генам и новым видам.
Последовательности ДНК связаны вместе в генофонде событиями генной конверсии. Вставка вкрапленного элемента ДНК разрывает эту связь, позволяя новому гену независимо эволюционировать. Вкрапленный повтор является изолирующим механизмом , позволяющим новым генам эволюционировать без вмешательства со стороны гена-предшественника. Поскольку вставка вкрапленного повтора является скачкообразным событием, эволюция нового гена также будет скачкообразной. Поскольку видообразование в конечном итоге зависит от создания новых генов, это естественным образом вызывает прерывистое равновесие . Таким образом, вкрапленные повторы ответственны за прерывистую эволюцию и быстрые режимы эволюции .