Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қайталанатын аралас ДНК барлық эукариотты геномдарда табылады. Олар тандемді қайталану ДНК-дан айырмашылығы, қайталану тізбектері бір-бірінен кейін тікелей келмей, геном бойынша шашырап, жақын орналаспайды. Қайталану тізбегінің құрамы организм түріне және басқа да көптеген факторларға байланысты өзгеріп отыруы мүмкін. Кейбір аралас қайталану тізбектерінің топтары РНК-мен қатар транспозиция арқылы көбейеді; олар ретротранспозондар деп аталады және көптеген сүтқоректілер геномдарының 25–40% құрайды. Кейбір аралас қайталану ДНК элементтерінің түрлері мейоз кезінде геннің конверсиясынан ұқсас ДНК тізбектерін бөліп шығару арқылы жаңа гендердің пайда болуына жағдай жасайды.
Interspersed repetitive DNA is found in all eukaryotic genomes. They differ from tandem repeat DNA in that rather than the repeat sequences coming right after one another, they are dispersed throughout the genome and nonadjacent. The sequence that repeats can vary depending on the type of organism, and many other factors. Certain classes of interspersed repeat sequences propagate themselves by RNA mediated transposition; they have been called retrotransposons, and they constitute 25–40% of most mammalian genomes. Some types of interspersed repetitive DNA elements allow new genes to evolve by uncoupling similar DNA sequences from gene conversion during meiosis.
Генологиялық конверсияның хромосомалық және хромосомааралық түрленуі
Гендік конверсия ДНК реттіліктерінің гомологиясын субстрат ретінде пайдаланады. Реттік гомологиялар міндетті түрде олардың тиісті хромосомаларындағы аллельдік позицияларда орналасуы керек емес, тіпті гомологиялар әртүрлі хромосомаларда да болуы мүмкін. Гендік конверсия оқиғалары бір хромосомада орналасқан гендер отбасының әртүрлі мүшелері арасында жүзеге асуы мүмкін. Мұндай жағдайда, бұл хромосомааралық гендік конверсиядан өзгеше, интрахромосомалық гендік конверсия деп аталады. ДНК реттіліктерін біркелкілендірудің нәтижесі екеуінің де бірдей болады.
Gene conversion acts on DNA sequence homology as its substrate. There is no requirement that the sequence homologies lie at the allelic positions on their respective chromosomes or even that the homologies lie on different chromosomes. Gene conversion events can occur between different members of a gene family situated on the same chromosome. When this happens, it is called intrachromosomal gene conversion as distinguished from interchromosomal gene conversion. The effect of homogenizing DNA sequences is the same.
Қайталанатын ДНК-ның рөлі
Қайталанатын тізбектер геннің конверсиялық желісін бөлшектеу рөлін атқарады, соның арқасында жаңа гендердің пайда болуына жағдай жасалады. Ықшам Alu немесе SINE қайталанатын ДНҚ хромосома ішіндегі геннің конверсиясын бөлшектеуге бейімделген, ал ұзын LINE қайталанатын ДНҚ хромосома аралық геннің конверсиясын бөлшектеуге бейімделген. Екі жағдайда да, аралас қайталанулар әртүрлі ұқсас ДНҚ тізбектеріне гомологиясыз аймақтарды енгізу арқылы геннің конверсиясын тоқтатып, кедергі келтіреді. Осылайша ДНҚ тізбектерін байланыстырып тұратын біркелкейтін күштер жойылады және ДНҚ тізбектері тәуелсіз дамуға мүмкіндік алады. Бұл эволюция кезінде жаңа гендер мен жаңа түрлердің құрылуына алып келеді. ДНҚ тізбегінің жаңа нұсқаларын қайта жазып тастауға болатын байланыстарды үзу арқылы аралас қайталанулар эволюцияны жеделдетеді, жаңа гендер мен жаңа түрлердің дамуына көмектеседі.
Repetitive sequences play the role of uncoupling the gene conversion network, thereby allowing new genes to evolve. The shorter Alu or SINE repetitive DNA are specialized for uncoupling intrachromosomal gene conversion while the longer LINE repetitive DNA are specialized for uncoupling interchromosomal gene conversion. In both cases, the interspersed repeats block gene conversion by inserting regions of non homology within otherwise similar DNA sequences. The homogenizing forces linking DNA sequences are thereby broken and the DNA sequences are free to evolve independently. This leads to the creation of new genes and new species during evolution. By breaking the links that would otherwise overwrite novel DNA sequence variations, interspersed repeats catalyse evolution, allowing the new genes and new species to develop.
ДНҚ элементтері жаңа гендердің эволюциясын катализациялайды
ДНҚ тізбектері гендік конверсия оқиғалары арқылы гендік жиынтықта байланыстырылады. Бір-бірімен араластырылған ДНҚ элементін енгізу бұл байланысты үзеді, жаңа геннің тәуелсіз эволюциясына жол ашады. Аралас қайталану – жаңа гендердің аталық геннің бұрынғысын араластырмай дамуына мүмкіндік беретін оқшаулағыш механизм. Бір-бірімен араластырылған қайталанудың енгізілуі секірістік оқиға болғандықтан, жаңа геннің эволюциясы да секірістік болады. Түрлену жаңа гендердің пайда болуына тікелей байланысты болғандықтан, бұл табиғи түрде үзілісті тепе-теңдікке алып келеді. Осылайша, аралас қайталанулар үзілісті эволюцияға және эволюцияның жылдам түрлеріне жауапты.
DNA sequences are linked together in a gene pool by gene conversion events. Insertion of an interspersed DNA element breaks this linkage, allowing independent evolution of a new gene. The interspersed repeat is an isolating mechanism enabling new genes to evolve without interference from the progenitor gene. Because insertion of an interspersed repeat is a saltatory event the evolution of the new gene will also be saltatory. Because speciation ultimately depends on the creation of new genes, this naturally causes punctuated equilibria. Interspersed repeats are thus responsible for punctuated evolution and rapid modes of evolution.