Pojdi na vsebino

Uporabnik:Isabella Menart/Rojstvo De Novo Genov

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Novi geni lahko nastanejo iz regij ki prvotno ne zapisujejo genskih informacij, preko slabo razumljenih mehanizmov. (A) Negenska regija najprej pridobi gensko prepisovanje (ali transkripcijo) in odprt bralni okvir (open reading frame, ORF, v angleščini), pri čimer vrstni red dogodkov ni znan. Pridobitev genskega prepisovanja in ORF elementov omogoča rojstvo novega gena. V zgornji shemi je ORF uporabljen samo za ponazoritveni namen, saj so de novo geni lahko tudi večeksonični ali nimajo ORF, kot pri genih RNA . (B) Pretisk. Ustvari se nov ORF, ki se prekriva z obstoječim ORF, vendar v drugem bralnem okviru. (C) Eksonizacija. Prejšnja intronska regija postane alternativno spojena kot ekson. Pretisk in eksonizacija se lahko obravnavata kot posebna primera de novo rojstva gena.
Novi geni se lahko tvorijo iz genov prednikov z različnimi mehanizmi. [1] (A) Podvajanje in razhajanje. Po podvajanju, je ena od kopij gena podrejena sproščeni selekciji in postopoma pridobi nove funkcije. (B) Fuzija genov. Hibridni gen, ki nastane iz prej ločenih genov. Do fuzije genov lahko pride z različnimi mehanizmi; tukaj je prikazan intersticijski izbris. (C) Cepitev genov. En sam gen se loči in tvori dva različna gena, na primer s podvajanjem in diferencialno degeneracijo obeh kopij. [2] (D) Horizontalni prenos genov . Geni, pridobljeni od drugih vrst s horizontalnim prenosom, so podvrženi divergenci in neofunkcionalizaciji. (E) Retropozicija. Transkripte je mogoče reverzno prepisati in integrirati kot gen brez introna drugje v genomu. Ta novi gen se lahko nato razhaja.

De novo rojstvo gena je proces pri katerem se novi geni razvijejo iz prvotno nekodirajoče DNK . [1] [3] Geni de novo predstavljajo podmnožico novih genov in lahko kodirajo beljakovine ali namesto tega delujejo kot geni RNA. [4] Procesi, ki urejajo rojstvo de novo genov niso dobro razumljeni, čeprav obstaja več modelov, ki opisujejo možne mehanizme rojstva de novo genov.

Čeprav se rojstvo de novo gena lahko zgodi kadar koli v evolucijski zgodovini organizma, je starodavne dogodke rojstva de novo gena težko zaznati. Večina dosedanjih študij de novo genov se je tako osredotočila na mlade gene, tipično taksonomsko omejene gene (TOG), ki so prisotni v eni sami vrsti ali liniji, vključno s tako imenovanimi geni sirotami, opredeljenimi kot geni, ki nimajo prepoznavnih homologov v sosednjih taksonomskih kategorijah. Pomembno pa je opozoriti, da vsi geni sirote ne nastanejo de novo, ampak se namesto tega lahko pojavijo v novi vrsti preko dobro opredeljenih mehanizmov. Primeri vključujejo podvajanje genov (vključno z retropozicijo) ali horizontalni prenos genov, ki mu sledi divergenca zaporedja ali cepitev/fuzija genov[5] [6], kot je prikazano v zgornji shemi.

Čeprav je bilo rojstvo de novo gena nekoč obravnavano kot zelo neverjeten pojav, [7] je bilo v zadnjih letih opisanih več primerov [8] in nekateri raziskovalci domnevajo, da bi lahko rojstvo de novo gena igralo pomembno vlogo pri evolucijski inovaciji, morfološki specifikaciji in prilagoditvi organizmov. [9] [10] [[Kategorija:Geni]]

  1. ↑ 1,0 1,1 Long M, Betrán E, Thornton K, Wang W (november 2003). »The origin of new genes: glimpses from the young and old«. Nature Reviews Genetics. 4 (11): 865–75. doi:10.1038/nrg1204. PMID 14634634.{{navedi časopis}}: Vzdrževanje CS1: samodejni prevod datuma (povezava)
  2. ↑ Wang W, Yu H, Long M (Maj 2004). »Duplication-degeneration as a mechanism of gene fission and the origin of new genes in Drosophila species«. Nature Genetics. 36 (5): 523–7. doi:10.1038/ng1338. PMID 15064762.
  3. ↑ Levy A (Oktober 2019). »How evolution builds genes from scratch«. Nature. 574 (7778): 314–316. Bibcode:2019Natur.574..314L. doi:10.1038/d41586-019-03061-x. PMID 31619796.
  4. ↑ Schmitz JF, Bornberg-Bauer E (2017). »Fact or fiction: updates on how protein-coding genes might emerge de novo from previously non-coding DNA«. F1000Research. 6: 57. doi:10.12688/f1000research.10079.1. PMC 5247788. PMID 28163910.
  5. ↑ Schlötterer C (april 2015). »Genes from scratch--the evolutionary fate of de novo genes«. Trends in Genetics. 31 (4): 215–9. doi:10.1016/j.tig.2015.02.007. PMC 4383367. PMID 25773713.{{navedi časopis}}: Vzdrževanje CS1: samodejni prevod datuma (povezava)
  6. ↑ Kaessmann H (Oktober 2010). »Origins, evolution, and phenotypic impact of new genes«. Genome Research. 20 (10): 1313–26. doi:10.1101/gr.101386.109. PMC 2945180. PMID 20651121.
  7. ↑ Jacob F (Junij 1977). »Evolution and tinkering«. Science. 196 (4295): 1161–1166. Bibcode:1977Sci...196.1161J. doi:10.1126/science.860134. PMID 860134.
  8. ↑ Van Oss SB, Carvunis AR (Maj 2019). »De novo gene birth«. PLOS Genetics. 15 (5): e1008160. doi:10.1371/journal.pgen.1008160. PMC 6542195. PMID 31120894.
  9. ↑ Khalturin K, Hemmrich G, Fraune S, Augustin R, Bosch TC (september 2009). »More than just orphans: are taxonomically-restricted genes important in evolution?«. Trends in Genetics. 25 (9): 404–413. doi:10.1016/j.tig.2009.07.006. PMID 19716618.{{navedi časopis}}: Vzdrževanje CS1: samodejni prevod datuma (povezava)
  10. ↑ Tautz D, Domazet-Lošo T (Avgust 2011). »The evolutionary origin of orphan genes«. Nature Reviews. Genetics. 12 (10): 692–702. doi:10.1038/nrg3053. PMID 21878963.
Pridobljeno iz »https://sl.wikipedia.org/w/index.php?title=Uporabnik:Isabella_Menart/Rojstvo_De_Novo_Genov&oldid=6236122«