Region międzygenowy

Ilustracja międzygenowego DNA

Schematyczny kariogram człowieka, przedstawiający przegląd ludzkiego genomu na prążkach G , przy czym jaśniejsze regiony są generalnie bardziej aktywne transkrypcyjnie , podczas gdy ciemniejsze regiony są bardziej nieaktywne, w tym regiony międzygenowe.

Region międzygenowy to odcinek sekwencji DNA zlokalizowany między genami . Regiony międzygenowe mogą zawierać elementy funkcjonalne i śmieciowe DNA . Regionów międzygenowych nie należy mylić z regionami wewnątrzgenowymi (lub intronami ) , które są regionami niekodującymi, które znajdują się w genach, zwłaszcza w genach organizmów eukariotycznych .

Właściwości i funkcje

Regiony międzygenowe mogą zawierać wiele funkcjonalnych sekwencji DNA, takich jak promotory i elementy regulatorowe , wzmacniacze , odstępniki i (u eukariontów) centromery . Mogą również zawierać miejsca inicjacji replikacji , regiony przyłączania rusztowań oraz transpozony i wirusy . Niefunkcjonalne elementy DNA, takie jak pseudogeny i powtarzające się DNA , z których oba są rodzajami śmieciowego DNA , można również znaleźć w regionach międzygenowych - chociaż mogą być również zlokalizowane w genach w intronach.

Ponieważ cała wiedza naukowa jest ostatecznie niepewna — iw zasadzie podlega rewizji, jeśli uzyska się lepsze dowody — możliwe jest, że niektóre dobrze scharakteryzowane regiony międzygenowe (ale także regiony wewnątrzgenowe, takie jak introny) mogą hipotetycznie zawierać jeszcze niezidentyfikowane elementy funkcjonalne, takie jak nie- kodujące geny RNA lub sekwencje regulatorowe. Takie odkrycia zdarzają się od czasu do czasu, ale ilość odkrytego funkcjonalnego DNA zwykle stanowi tylko niewielki ułamek ogólnej ilości międzygenowego/intronowego DNA.

Regiony międzygenowe w różnych organizmach

U człowieka regiony międzygenowe stanowią około 50% genomu , podczas gdy liczba ta jest znacznie mniejsza u bakterii (15%) i drożdży (30%).

Podobnie jak w przypadku większości innych niekodujących DNA, zawartość GC regionów międzygenowych różni się znacznie w zależności od gatunku. Na przykład w Plasmodium falciparum wiele regionów międzygenowych ma zawartość AT na poziomie 90%.

Ewolucja molekularna regionów międzygenowych

Ponieważ regiony międzygenowe są podzbiorem niekodującego genomu , uważa się, że większość z nich ewoluuje z szybkością mutacji zbliżoną do neutralnej u gatunków o małej efektywnej wielkości populacji . Ponieważ duża część regionów międzygenowych u takich gatunków prawdopodobnie składa się ze śmieciowego DNA (tym samym wyjaśniając ogólny brak zachowania sekwencji w tej frakcji), te regiony międzygenowe na ogół nie są utrzymywane przez dobór naturalny, a zatem podlegają selekcji negatywnej tylko wtedy, gdy przypadkowo Wzmocnienie funkcji występują mutacje ze szkodliwymi skutkami sprawności.

filostratygraficzne i metody bioinformatyczne wykazały, że regiony międzygenowe mogą – w geologicznych skalach czasowych – przejściowo ewoluować w sekwencje otwartych ramek odczytu , które naśladują sekwencje genów kodujących białka, a zatem mogą prowadzić do ewolucji nowych genów kodujących białka w procesie znanym jako de narodziny nowego genu .

Zobacz też

Linki zewnętrzne

ENCODE threads Explorer Charakterystyka regionów międzygenowych i definicja genów. Natura (czasopismo)