Mavzu: ekzon va intronlar. Gen klasterlari, promotorlar

Tandem massivlari.
Tandem massivlari - har bir gen orasida bo'sh joysiz ketma-ket takrorlanadigan bir xil yoki o'xshash funktsiyaga ega bo'lgan genlar guruhi. Genlar bir xil yo'nalishda tartibga solingan. Tendemli qatorli genlar gen klasterlaridan farqli o'laroq, faqat transkripsiyalanmagan oraliq mintaqasi bilan ajratilgan ketma-ket, bir xil takrorlanishlardan iborat.
Gen klasteridagi genlar shu kabi oqsillarni kodlashi bilan bir xil oqsillar yoki funktsional RNKlar tandemli qatorlangan genlar tomonidan kodlanadi. Takrorlangan genlarni asl genning yoniga qo'yib, takrorlanish sonini o'zgartiradigan tengsiz rekombinatsiya. Tendemli qatorli genlar gen klasterlaridan farqli o'laroq, atrof-muhit ehtiyojlariga qarab tezda o'zgarib, genetik murakkablikning oshishiga olib keladi.
Genlarning konversiyasi tandemli qatorlangan genlarni bir xil yoki bir xil bo'lishiga imkon beradi. Gen konversiyasi allelik yoki ektopik bo'lishi mumkin. Allelik gen konversiyasi genning bitta alleli boshqa allelga aylanganda, meioz gomologik rekombinatsiyasi paytida mos kelmaydigan tayanch juftligi natijasida yuzaga keladi. Ektopik gen konversiyasi bir homolog DNK ketma-ketligi boshqasiga almashtirilganda sodir bo'ladi. Ektopik gen konversiyasi genlar oilalarining kelishilgan evolyutsiyasi uchun harakatlantiruvchi kuchdir.
Tandemli qatorli genlar, masalan, ribosomal RNK kabi katta genlar oilasini saqlab qolish uchun juda muhimdir. Eukaryotik genomda tandemli qatorli genlar ribosomal RNKni tashkil qiladi. Ikki marta takrorlangan rRNKlar RNK transkriptini saqlash uchun juda muhimdir. Bitta RNK geni etarli miqdorda RNK bera olmasligi mumkin. Bunday vaziyatda genning tandem bilan takrorlanishi etarli miqdordagi RNK bilan ta'minlashga imkon beradi. Masalan, inson embrional hujayralarida 5-10 million ribosomalar mavjud bo'lib, 24 soat ichida ularning soni ikki baravar ko'payadi. Ribosomalarning asosiy sonini ta'minlash uchun ko'p sonli RNK polimerazalari ketma-ket bir nechta rRNK genlarini transkripsiyalashlari kerak.
A genlar oilasi bitta asl nusxasini ko'paytirish yo'li bilan hosil bo'lgan bir nechta o'xshash genlarning to'plamidir genva umuman shunga o'xshash biokimyoviy funktsiyalarga ega. Shunday oilalardan biri inson uchun genlardir gemoglobin kichik birliklar; o'nta gen turli xil xromosomalarning ikkita klasterida joylashgan bo'lib, ular a-globin va b-globin lokuslar. Ushbu ikki gen klasteri taxminan 500 million yil oldin kashshof genining takrorlanishi natijasida paydo bo'lgan deb o'ylashadi.
Genlar umumiy nukleotid yoki oqsillar ketma-ketligi asosida oilalarga bo'linadi. Filogenetik texnikasi yanada qattiqroq sinov sifatida ishlatilishi mumkin. Ning pozitsiyalari exons kodlash ketma-ketligi ichida umumiy ajdodlar haqida xulosa chiqarish uchun foydalanish mumkin. Ning ketma-ketligini bilish oqsil gen tomonidan kodlanganligi tadqiqotchilarga o'xshashlik yoki farqlarga qaraganda ko'proq ma'lumot beradigan oqsillar ketma-ketliklari orasida o'xshashliklarni topadigan usullarni qo'llashga imkon beradi. DNK ketma-ketliklar.
Agar genlar oilasining genlari oqsillarni kodlasa, atama oqsillar oilasi ga o'xshash tarzda ko'pincha ishlatiladi genlar oilasi.
Genlar oilalarining ma'lum bir nasl bo'ylab kengayishi yoki qisqarishi tasodif tufayli bo'lishi mumkin yoki tabiiy tanlanish natijasi bo'lishi mumkin. Ushbu ikki holatni farqlash amaliyotda ko'pincha qiyin. So'nggi ishlarda tabiiy selektsiya ta'siri ostida bo'lgan genlar oilasini aniqlash uchun statistik modellar va algoritmik metodlardan foydalanilgan.
The HUGO Gen nomenklaturasi qo'mitasi (HGNC) genlar oilasi a'zolari uchun "stem" (yoki "root") belgisidan foydalanib, individual a'zolarini ajratib turadigan ierarxik raqamlash tizimidan foydalangan holda nomenklatura sxemalarini yaratadi. Masalan, uchun peroksiredoksin oila, PRDX ildiz belgisidir va oila a'zolari PRDX1, PRDX2, PRDX3, PRDX4, PRDX5va PRDX6.
Gen filogeniya kulrang turlari filogeniyasi tarkibidagi chiziqlar sifatida. Top: ajdodlar genlarning takrorlanishi ikkita paralog ishlab chiqaradi (histon H1.1 va 1.2). Spetsifikatsiya hodisasi ikki qiz turida (odam va shimpanze) ortologlar hosil qiladi. Pastki qismi: alohida turda (E. coli), gen shunga o'xshash funktsiyaga ega (gistonga o'xshash nukleoid tuzuvchi oqsil) lekin alohida evolyutsion kelib chiqishi bor va shunday analog.
Genomlarni tashkil etishning bir darajasi bu genlarni bir nechta genlar oilasiga guruhlashdir. Gen oilalari - bu bir xil ajdodlarga ega bo'lgan turdosh genlar guruhlari. Genlar oilasining a'zolari paralog yoki ortolog bo'lishi mumkin. Gen paraloglari - bu bir xil tur ichida ketma-ketligi o'xshash genlar, gen ortologlari esa, har xil turdagi bir-biriga o'xshash genlardir. Gen oilalari hajmi, ketma-ketligi xilma-xilligi va joylashuvi jihatidan juda o'zgaruvchan. Oila ichidagi genlarning xilma-xilligi va funktsiyalariga qarab, oilalarni ko'p millatli oilalar yoki superfamilalar deb tasniflash mumkin.