stringtranslate.com

Межгенная область

Межгенная область — это участок последовательностей ДНК , расположенный между генами . [1] Межгенные области могут содержать функциональные элементы и мусорную ДНК .

Свойства и функции

Межгенные области могут содержать ряд функциональных последовательностей ДНК, таких как промоторы и регуляторные элементы , энхансеры , спейсеры и (у эукариот) центромеры . [2] Они также могут содержать точки начала репликации , области прикрепления к каркасу , а также транспозоны и вирусы . [2]

Нефункциональные элементы ДНК, такие как псевдогены и повторяющаяся ДНК , оба из которых являются типами мусорной ДНК , также могут быть обнаружены в межгенных областях, хотя они также могут быть расположены внутри генов в интронах. [2] Возможно, что эти области содержат пока не идентифицированные функциональные элементы, такие как некодирующие гены или регуляторные последовательности. [3] Это действительно происходит иногда, но количество обнаруженной функциональной ДНК обычно составляет лишь малую часть от общего количества межгенной или интронной ДНК. [3]

Межгенные области в разных организмах

У человека межгенные области составляют около 50% генома , тогда как у бактерий (15%) и дрожжей (30%) их гораздо меньше [4] .

Как и в случае с большинством других некодирующих ДНК, содержание GC в межгенных регионах значительно варьируется среди видов. Например, у Plasmodium falciparum многие межгенные регионы имеют содержание AT 90%. [5]

Молекулярная эволюция межгенных областей

Функциональные элементы в межгенных областях будут развиваться медленно, поскольку их последовательность поддерживается отрицательным отбором . У видов с очень большими геномами большой процент межгенных областей, вероятно, представляет собой мусорную ДНК , и она будет развиваться с нейтральной скоростью эволюции. [6] [7] [ необходима проверка ] Последовательности мусорной ДНК не поддерживаются очищающим отбором, но могут происходить мутации с приобретением функции с пагубными эффектами приспособленности. [8]

Филостратиграфические выводы и методы биоинформатики показали, что межгенные регионы могут — в геологических временных масштабах — временно эволюционировать в последовательности открытых рамок считывания , которые имитируют последовательности генов, кодирующих белок, и, следовательно, могут приводить к эволюции новых генов, кодирующих белок, в процессе, известном как рождение гена de novo . [9]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Tropp BE (2008). Молекулярная биология: от генов к белкам . Jones & Bartlett Learning. ISBN 9780763709167.
  2. ^ abc Alberts, Bruce (2014). Essential Cell Biology (4-е изд.). Garland Pub. стр. 172–209. ISBN 978-0815345251.
  3. ^ ab Palazzo AF, Lee ES (январь 2015 г.). «Некодирующая РНК: что функционально, а что мусор?». Frontiers in Genetics . 60 (2): e1004351. doi : 10.3389 /fgene.2015.00002 . PMC 4306305. PMID  25674102. 
  4. ^ Francis WR, Wörheide G (июнь 2017 г.). «Схожие соотношения интронов и межгенных последовательностей в геномах животных». Genome Biology and Evolution . 9 (6): 1582–1598. doi :10.1093/gbe/evx103. PMC 5534336. PMID  28633296 . 
  5. ^ Gardner MJ, Hall N, Fung E, White O, Berriman M, Hyman RW и др. (октябрь 2002 г.). «Геномная последовательность человеческого малярийного паразита Plasmodium falciparum». Nature . 419 (6906): 498–511. doi : 10.1093/molbev/msj050 . PMID  16280547.
  6. ^ Линч, Майкл (2006-02-01). «Происхождение структуры эукариотического гена». Молекулярная биология и эволюция . 23 (2): 450–468. doi : 10.1093/molbev/msj050 . ISSN  1537-1719. PMID  16280547.
  7. ^ Пападопулос, Крис; Каллебо, Изабель; Желли, Жан-Кристоф; Хатин, Изабель; Нами, Оливье; Ренар, Максим; Леспине, Оливье; Лопес, Энн (2021). «Межгенные ОРС как элементарные структурные модули рождения генов de novo и эволюции белков». Genome Research . 31 (12): 2303–2315. doi :10.1101/gr.275638.121. ISSN  1088-9051. PMC 8647833 . PMID  34810219. 
  8. ^ Palazzo AF, Gregory TR (май 2014 г.). «Дело в пользу мусорной ДНК». PLOS Genetics . 10 (5): e1004351. doi : 10.1371/journal.pgen.1004351 . PMC 4014423. PMID  24809441 . 
  9. ^ Papadopoulos C, Callebaut I, Gelly JC, Hatin I, Namy O, Renard M, Lespinet O, Lopes A (декабрь 2021 г.). «Межгенные ORF как элементарные структурные модули рождения генов de novo и эволюции белков». Genome Research . 31 (12): 2303–2315. doi :10.1101/gr.275638.121. PMC 8647833 . PMID  34810219. 

Внешние ссылки