14: Повторювана ДНК - еукаріотичне геномне явище
- Page ID
- 6071
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 14.1: Вступ
- Через свій невеликий розмір геноми бактерій мають мало повторюваних послідовностей ДНК. Навпаки, повторювані послідовності ДНК складають значну частину еукаріотичного генома. Значна частина цієї повторюваної ДНК складається з однакових або майже однакових послідовностей різної довжини, повторюваних багато разів у геномі. Приклади включають супутникову ДНК (мінісупутникову та мікросупутникову ДНК) та транспозони, або транспозони, або транспозні елементи. Тут ми розглянемо експерименти, які вперше виявили існування і частку повторюваної ДНК.
- 14.2: Складність геномної ДНК
- До 1960-х років, коли Рой Бріттен та Ерік Девідсон вивчали регуляцію генів еукаріотів, вони знали, що ДНК більш ніж достатньо для обліку генів, необхідних для кодування організму. Також було ймовірно, що ДНК була більш структурно складною, ніж спочатку вважалося. Вони знали, що градієнтне центрифугування щільності хлориду цезію (Cscl) відокремило молекули на основі відмінностей у щільності, і що фрагментована ДНК розділиться на основну та незначну смугу різної щільності в центрифузі
- 14.3: «Стрибаючі гени» кукурудзи
- Доповідь Барбари МакКлінток про те, що шматочки ДНК можуть стрибати навколо і інтегруватися в нові локуси в ДНК, був настільки драматичним і таємним, що багато хто думав, що це явище або одноразове, або не реальне! Тільки з подальшим відкриттям транспозонів у бактерій (і в інших еукаріотів) були стрибаючі гени МакКлінтока остаточно визнані такими, якими вони були!
- 14.4: Транспонування з МакКлінтока
- Транспозони існують скрізь, де ми дивимося на прокаріотів і складаємо значну частину еукаріотичної повторюваної ДНК. Таким чином, вони можуть бути великою часткою еукаріотичних геномів, включаючи деякі, які вже навіть не транспонують. Транспозони колись вважалися марною або небажаною ДНК, без очевидної функції..., або егоїстичними генами без іншої мети, крім самовідтворення. Але в світлі якихось нових доказів, можливо, ні!
- 14.5: Про еволюцію транспозонів, генів та геномів
- Ми зазначили, що транспозони у бактерій несуть гени резистентності до антибіотиків, наочний приклад переваг транспозиції у прокаріотів. Звичайно, прокаріотичні геноми невеликі, як і типова бактеріальна транспозонна навантаження. Дріжджові види також мають низьку транспозонную навантаження. Але, що ми можемо зробити з високого транспозонного навантаження в еукаріот?
- 14.6: Роль транспозиції в еволюції та різноманітності
- Роль нерівної рекомбінації в рухомих екзонів у різних еукаріотичних розщеплених генах була описана раніше. Такий вид перетасування екзонів може статися, коли короткі послідовності ДНК у двох різних інтрони зміщуються під час мейотичного синапсису, що дозволяє нерівномірно перетинати. Експресія гена з «новим» екзоном виробляє білок з новим доменом і новою активністю. Якщо захід не шкідливий, різноманітність збільшується!
- 14.7: Справитися з небезпекою нестримної транспозиції
- Більшість організмів не мають високого транспозонного навантаження, що ми маємо. Для таких, як ми, і враховуючи загальну тенденцію транспозонів випадковим чином вставляти в нові локуси ДНК, як же ми взагалі існуємо? Чи не підвищується небезпека транспозиції в есенціальні послідовності генів можливістю багаторазових одночасних транспозицій елементів, що генеруються вирізаними та вставними і особливо реплікативними механізмами? Дійсно, транспозони були виявлені в генах, які в результаті неактивні.
Мініатюра: зерна кукурудзи (Hopi Blue) з пігментацією, модифікованою дією транспозонів. (CC BY-SA 3.0 Unported; Abrahami і модифікований LibreTexts через Вікіпедію)