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 каркаса , транспозоны и вирусы . ^[2]

Нефункциональные элементы ДНК, такие как псевдогены и повторяющаяся ДНК (оба являются типами мусорной ДНК) , также можно обнаружить в межгенных областях, хотя они также могут располагаться внутри генов в интронах. ^[2] Возможно, эти регионы содержат пока неидентифицированные функциональные элементы, такие как некодирующие гены или регуляторные последовательности. ^[3] Это действительно происходит время от времени, но количество обнаруженной функциональной ДНК обычно составляет лишь небольшую часть от общего количества межгенной или интронной ДНК. ^[3]

Межгенные участки у разных организмов

У человека межгенные участки составляют около 50% генома , тогда как у бактерий (15%) и дрожжей (30%) это количество значительно меньше. ^[4]

Как и в случае с большинством других некодирующих ДНК, содержание GC в межгенных областях значительно варьируется у разных видов. Например, у Plasmodium falciparum многие межгенные области имеют содержание АТ 90%. ^[5]

Молекулярная эволюция межгенных областей

Функциональные элементы в межгенных регионах 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]^{[ нужна проверка ]} Мусорные последовательности ДНК не поддерживаются путем очищающего отбора , но могут возникать мутации, приводящие к увеличению функции, с вредными последствиями для приспособленности. ^[8]

Филостратиграфические выводы и методы биоинформатики показали, что межгенные области могут — в геологических масштабах времени — временно эволюционировать в последовательности открытой рамки считывания , которые имитируют последовательности генов, кодирующих белки, и, следовательно, могут привести к эволюции новых генов, кодирующих белки, в процессе, известном как дегенерация. Ново генное рождение . ^[9]

См. также

Ссылки

^ Тропп Б.Е. (2008). Молекулярная биология: от генов к белкам . Джонс и Бартлетт Обучение. ISBN 9780763709167 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Альбертс, Брюс (2014). Основная клеточная биология (4-е изд.). Гарленд Паб. стр. 172–209. ISBN 978-0815345251 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Палаццо AF, Ли ES (январь 2015 г.). «Некодирующая РНК: что функционально, а что мусор?» . Границы генетики . 60 (2): e1004351. дои : 10.3389/fgene.2015.00002 . ПМК 4306305 . ПМИД 25674102 .
^ Фрэнсис В.Р., Верхайде Г. (июнь 2017 г.). «Аналогичные соотношения интронов и межгенной последовательности в геномах животных» . Геномная биология и эволюция . 9 (6): 1582–1598. дои : 10.1093/gbe/evx103 . ПМЦ 5534336 . ПМИД 28633296 .
^ Гарднер М.Дж., Холл Н., Фунг Э., Уайт О., Берриман М., Хайман Р.В. и др. (октябрь 2002 г.). «Последовательность генома малярийного паразита человека Plasmodium falciparum» . Природа . 419 (6906): 498–511. дои : 10.1093/molbev/msj050 . ПМИД 16280547 .
^ Линч, Майкл (1 февраля 2006 г.). «Происхождение структуры генов эукариот» . Молекулярная биология и эволюция . 23 (2): 450–468. дои : 10.1093/molbev/msj050 . ISSN 1537-1719 . ПМИД 16280547 .
^ Пападопулос, Крис; Каллебо, Изабель; Желе, Жан-Кристоф; Хатин, Изабель; Нэми, Оливье; Ренар, Максим; Леспине, Оливье; Лопес, Энн (2021). «Межгенные ORF как элементарные структурные модули рождения генов de novo и эволюции белков» . Геномные исследования . 31 (12): 2303–2315. дои : 10.1101/гр.275638.121 . ISSN 1088-9051 . ПМЦ 8647833 . ПМИД 34810219 .
^ Палаццо AF, Грегори Т.Р. (май 2014 г.). «Дело о мусорной ДНК» . ПЛОС Генетика . 10 (5): e1004351. дои : 10.1371/journal.pgen.1004351 . ПМК 4014423 . ПМИД 24809441 .
^ Пападопулос К., Каллебо И., Джелли Х.К., Хатин И., Нами О., Ренар М., Леспине О., Лопес А. (декабрь 2021 г.). «Межгенные ORF как элементарные структурные модули рождения генов de novo и эволюции белков» . Геномные исследования . 31 (12): 2303–2315. дои : 10.1101/гр.275638.121 . ПМЦ 8647833 . ПМИД 34810219 .

Внешние ссылки

ENCODE threads Explorer Характеристика межгенных областей и определение генов. Природа (журнал)

[tropp-1] Тропп Б.Е. (2008). Молекулярная биология: от генов к белкам . Джонс и Бартлетт Обучение. ISBN 9780763709167 .

[Alberts-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Альбертс, Брюс (2014). Основная клеточная биология (4-е изд.). Гарленд Паб. стр. 172–209. ISBN 978-0815345251 .

[Palazzo_AF-3] Перейти обратно: ^а ^б Палаццо AF, Ли ES (январь 2015 г.). «Некодирующая РНК: что функционально, а что мусор?» . Границы генетики . 60 (2): e1004351. дои : 10.3389/fgene.2015.00002 . ПМК 4306305 . ПМИД 25674102 .

[4] Фрэнсис В.Р., Верхайде Г. (июнь 2017 г.). «Аналогичные соотношения интронов и межгенной последовательности в геномах животных» . Геномная биология и эволюция . 9 (6): 1582–1598. дои : 10.1093/gbe/evx103 . ПМЦ 5534336 . ПМИД 28633296 .

[gardner-5] Гарднер М.Дж., Холл Н., Фунг Э., Уайт О., Берриман М., Хайман Р.В. и др. (октябрь 2002 г.). «Последовательность генома малярийного паразита человека Plasmodium falciparum» . Природа . 419 (6906): 498–511. дои : 10.1093/molbev/msj050 . ПМИД 16280547 .

[Lynch-6] Линч, Майкл (1 февраля 2006 г.). «Происхождение структуры генов эукариот» . Молекулярная биология и эволюция . 23 (2): 450–468. дои : 10.1093/molbev/msj050 . ISSN 1537-1719 . ПМИД 16280547 .

[7] Пападопулос, Крис; Каллебо, Изабель; Желе, Жан-Кристоф; Хатин, Изабель; Нэми, Оливье; Ренар, Максим; Леспине, Оливье; Лопес, Энн (2021). «Межгенные ORF как элементарные структурные модули рождения генов de novo и эволюции белков» . Геномные исследования . 31 (12): 2303–2315. дои : 10.1101/гр.275638.121 . ISSN 1088-9051 . ПМЦ 8647833 . ПМИД 34810219 .

[Palazzo-8] Палаццо AF, Грегори Т.Р. (май 2014 г.). «Дело о мусорной ДНК» . ПЛОС Генетика . 10 (5): e1004351. дои : 10.1371/journal.pgen.1004351 . ПМК 4014423 . ПМИД 24809441 .

[Papadopoulos-9] Пападопулос К., Каллебо И., Джелли Х.К., Хатин И., Нами О., Ренар М., Леспине О., Лопес А. (декабрь 2021 г.). «Межгенные ORF как элементарные структурные модули рождения генов de novo и эволюции белков» . Геномные исследования . 31 (12): 2303–2315. дои : 10.1101/гр.275638.121 . ПМЦ 8647833 . ПМИД 34810219 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]