Articles /

7.15A: Familii de gene

Termeni cheie

  • filogenetică: Despre sau referitor la dezvoltarea evolutivă a organismelor.
  • structură secundară: Structura generală tridimensională a unui biopolimer, cum ar fi ADN-ul sau o proteină.

O familie de gene este un set de mai multe gene similare, formate prin duplicarea unei singure gene originale, care au, în general, funcții biochimice similare. O astfel de familie sunt genele pentru subunitățile hemoglobinei umane. Cele 10 gene se află în două grupuri pe cromozomi diferiți, numite loci de α-globină și β-globină. Genele sunt clasificate în familii pe baza secvențelor de nucleotide sau proteine comune. Tehnicile filogenetice pot fi utilizate ca un test mai riguros. Pozițiile exonilor în cadrul secvenței de codificare pot fi utilizate pentru a deduce o ascendență comună. Cunoașterea secvenței proteinei codificate de o genă poate permite cercetătorilor să aplice metode care să găsească asemănări între secvențele de proteine care oferă mai multe informații decât asemănările sau diferențele dintre secvențele de ADN. Mai mult decât atât, cunoașterea structurii secundare a proteinei oferă informații suplimentare despre ascendență, deoarece se presupune că organizarea elementelor structurale secundare ar fi conservată chiar dacă secvența de aminoacizi se schimbă considerabil.

Figura: Evoluția unei familii de gene: Intersectarea inegală generează familii de gene. Partea stângă ilustrează un eveniment de crossing over inegal și cei doi produși care sunt generați. Un produs este eliminat și celălalt este duplicat pentru aceeași regiune. În acest exemplu, regiunea duplicată conține o a doua copie completă a unei singure gene (B). Partea dreaptă ilustrează o a doua rundă de încrucișare inegală care poate avea loc într-un genom care este homozigot cu cromozomul original duplicat. În acest caz, evenimentul de încrucișare a avut loc între cele două copii ale genei originale. Este prezentat doar produsul duplicat generat de acest eveniment. În timp, cele trei copii ale genei B pot diverge în trei unități funcționale distincte (B1, B2 și B3) ale unui grup de familii de gene.

Aceste metode se bazează adesea pe predicții bazate pe secvența ADN. În cazul în care genele unei familii de gene codifică proteine, termenul de familie de proteine este adesea utilizat în mod analog cu cel de familie de gene. Extinderea sau contracția familiilor de gene de-a lungul unei anumite linii genetice se poate datora întâmplării sau poate fi rezultatul selecției naturale. Distincția între aceste două cazuri este adesea dificilă în practică. Lucrările recente utilizează o combinație de modele statistice și tehnici algoritmice pentru a detecta familiile de gene care se află sub efectul selecției naturale.

În schimb, complexele de gene sunt pur și simplu grupuri de gene strâns legate între ele, adesea create prin duplicarea genelor (uneori numită duplicare segmentară dacă duplicatele rămân una lângă alta). Aici, fiecare genă are o funcție similară, deși ușor divergentă.

Leave a Reply