Pseudogenes

Mutasjonsordning i en pseudogén. Kilde: Dennis Pietras, Buffalo, NY, USA, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Hva er pseudogener?

De Pseudogenes De er allestedsnærværende og ganske mange sekvenser i genomene til levende vesener, fra dyr og planter til bakterier. Historisk sett ble de betraktet som fossiler, eller ganske enkelt som "søppel -DNA".

Imidlertid er det i dag kjent at pseudogener har reguleringsfunksjoner, og noen kan til og med bli transkribert i et funksjonelt RNA. Dens rolle i regulering kan utføres gjennom lyddemping eller dannelse av lite RNA eller gjennom endringer i Messenger RNA som koder for et visst protein.

I studier utført i det menneskelige genomet er det beregnet at det er omtrent 20.000 pseudogener, et tall som kan sammenlignes med sekvensene de koder for proteiner.

Visse forfattere anser det som vanskelig. Den nåværende kunnskapen om pseudogenene er fremdeles lite, og det er fremdeles mange spørsmål angående emnet.

Historie

DNA er mer sammensatt enn det ser ut til. Ikke alle seksjoner koder for protein. Det vil si at ikke alle regioner blir et messenger -RNA, som deretter oversettes til en aminosyresekvens, strukturelle blokker av proteiner.

Med sekvensering av det menneskelige genomet var det veldig tydelig at bare en liten del (ca. 2%) koder for proteiner. Umiddelbart spurte biologer funksjonen til denne enorme mengden DNA som ser ut til å mangle betydning.

I mange år ble alt DNA som ikke kodet for proteiner, eller ikke -kodende DNA, vurdert - tidligere - som søppel.

Det kan tjene deg: Polygenia: Hva er det og eksempler

Disse regionene inkluderer transpononable elementer, strukturelle varianter, dupliserte segmenter, gjentatte sekvenser i tandem, konserverte ikke -kodende elementer, ikke -kodende funksjonelle RNA, regulatoriske elementer og pseudogenene.

I dag har begrepet DNA blitt fullstendig kastet fra litteratur. Bevis har gjort det klart at pseudogener deltar som regulatoriske elementer i forskjellige cellulære funksjoner.

Den første pseudogén rapporterte var i 1977, i amfibien DNA Xenopus laevis. Fra det øyeblikket begynte forskjellige pseudogener å bli rapportert, i forskjellige organismer, inkludert planter og bakterier.

Pseudogenes funksjoner

Pseudogenes er langt fra inaktive kopier av et annet gen. Nyere studier støtter ideen om at pseudogener fungerer som regulatoriske elementer i genomet, og endrer sine "søskenbarn" de koder for protein.

I tillegg kan flere pseudogener transkriberes i RNA, og noen viser et spesifikt aktiveringsmønster av hvert vev.

Pseudogén -transkripsjon kan behandles i små interferens -RNA -er som regulerer kodingssekvensene via ARNI.

En bemerkelsesverdig oppdagelse var at pseudogener er i stand til å regulere tumorundertrykkere og visse onkogener, ved å aktivere spesifikke mikroarn.

I dette verdifulle funnet kan det bemerkes at pseudogener ofte mister reguleringen under kreftprogresjon.

Dette faktum rettferdiggjør en dypere undersøkelse av det sanne omfanget av funksjonen til Pseudogén, for å ha en bedre ide om det intrikate regulatoriske nettverket de er involvert i, og bruker denne informasjonen til medisinske formål.

Typer pseudogener

Behandlet og ikke behandlet

Pseudogenene er klassifisert i to hovedkategorier: den behandlede og de uprosesserte. Sistnevnte er delt inn i en underkategorisering, i enhetlige og dupliserte pseudogener.

Det kan tjene deg: polyploidi: typer, hos dyr, hos mennesker, i planter

Pseudogenes produseres ved forverring av gener som har sin opprinnelse i duplisering i løpet av evolusjonen. Disse "forverringene" oppstår ved forskjellige prosesser, enten det.

Tapet av produktivitet eller uttrykk på grunn av de nevnte hendelsene oversettes til produksjon av uprosessert pseudogen. De av enhetstypen er en enkelt kopi av et foreldrenes gen som ikke blir funksjonelt.

De uproplede pseudogenene og duplikatene opprettholder strukturen til et gen, med intronene og eksonene. I kontrast stammer behandlede pseudogener fra retrotransposisjonshendelser.

Retrotransposisjon oppstår på grunn av reintegrering av en ADNC (komplementært DNA, som er en omvendt kopi av et Messenger RNA -transkripsjon) i et bestemt område av genomet.

Dobbeltkjedesekvensen av behandlet pseudogen genereres av et enkelt kjede -RNA generert av RNA -polymerase II.

Levende gener, spøkelse og døde pseudogener

En annen klassifisering, foreslått av Zheng og Gerstein, klassifiserer gener som levende gener, spøkelsespseudogener og døde pseudogener. Denne klassifiseringen er basert på genaliteten til genet, og på "livet" og "døden" av disse.

Under dette perspektivet er levende gener genene som koder for proteiner, og døde pseudogener er genomelementer som ikke er transkribert.

En mellomstat består av spøkelsespseudogener, som er klassifisert i tre underkategorier: utstrakt pseudogén, pseudogén på slep og døende pseudogén (engelsk Utstrakt pseudogen, piggy-back pseudogen, og Døende pseudogen).

Evolusjonsperspektiv

Genomene til organismer utvikler seg også og gener har egenskapen til å endre og opprinnelige av novo. Ulike mekanismer medierer disse prosessene, blant dem er gentuplikasjon, fusjon og genfisjon, lateral overføring av gener osv.

Kan tjene deg: Sinapomorphy

Når et gen har sin opprinnelse, representerer dette et utgangspunkt slik at de evolusjonære kreftene kan handle.

Gens duplisering stammer fra en kopi der det originale genet generelt beholder funksjonen og kopien - som ikke er under det selektive trykket for å opprettholde nevnte innledende funksjon - kan fritt mutere og endre funksjon.

Alternativt kan det nye genet mutere på en slik måte at det ender opp med å bli en pseudogén og mister sin funksjon.

Referanser

1. Rosa, r. C., Wicks, k., Caley, d. P., Punch, e. K., Jacobs, l., & Carter, D. R. F. Pseudogenes: Pseudo-funksjonelle eller nøkkelregulatorer i helse og demontering? RNA.
2. Tutar og. Pseudogenes. Sammenlignende og funksjonell genomikk.