Language
Country/Area
No result found
Please try again with a different
query
"Never
Stop
Questioning"
Что такое суперсемейства генов? Исследуйте огромные кластеры генов с сотнями генов!
<р>
В современных геномных исследованиях концепция семейства генов не только увлекательна, но и является важным ключом к пониманию сложности жизни. Семейство генов состоит из нескольких схожих генов, которые являются копиями одного исходного гена и обычно имеют схожие биохимические функции. Если взять в качестве примера человеческие субгены гема, то можно увидеть, что десять генов разделены на два кластера, которые находятся на разных хромосомах и называются α-гемовыми и β-гемовыми локусами. Предполагается, что образование этих двух генных кластеров является результатом дупликации генов, произошедшей около 500 миллионов лет назад.
<р> Изменения в семействах генов могут быть вызваны, с одной стороны, случайными событиями, а с другой — быть результатом естественного отбора. Такое расширение или сокращение семьи часто затрудняет исследователям определение причин. Недавние исследования объединили статистические модели и алгоритмические методы для выявления семейств генов, на которые влияет естественный отбор.Гены группируются в семейства на основе общих нуклеотидных или белковых последовательностей.
Структура семейства генов
<р> Состав и структура генов обеспечивают разнообразную основу для семейств генов. Члены семейства генов могут быть как паралогами, так и ортологами. Паралогичные гены — это гены со схожими последовательностями в пределах одного вида, тогда как ортологичные гены — это гены, которые сохраняют схожие последовательности у разных видов. Эти семейства генов сильно различаются по размеру, разнообразию последовательностей и расположению.<р> Члены некоторых семейств генов имеют почти идентичные последовательности, что позволяет экспрессировать большие количества генных продуктов за короткий промежуток времени. Генные семейства иногда также содержат псевдогены, представляющие собой последовательности ДНК, которые похожи на установленные генные последовательности, но не являются функциональными. Существование псевдогенов выявляет множество сложностей в процессе эволюции генов.Из-за сходства и совпадения функций этих последовательностей генов отдельные гены в пределах одного семейства часто имеют общие регуляторные элементы.
Формирование семейства генов
<р> Семейства генов формируются в результате множественных дупликаций предковых генов с последующей мутацией и диверсификацией. Дупликации могут происходить как внутри одной линии, так и в результате расхождения между видами. Этот процесс может привести к расширению семейств генов; например, у людей и шимпанзе может быть 15 копий гена, полученного от общего предка.Повторяющийся механизм
<р> При формировании семейств генов существует несколько уровней дупликации, включая дупликацию экзона, дупликацию целого гена и дупликацию всего генома. Полная дупликация генома удвоит количество копий каждого гена и семейства генов.<р> Эти процессы в сочетании с перемещением генов позволяют генам сосуществовать на многих разных хромосомах, еще больше увеличивая генетическое разнообразие.Распространение генов часто происходит посредством неравномерных кроссинговеров во время мейоза половых клеток.
Мутация гена
<р> Мутации могут приводить к заменам аминокислот посредством несинонимичных мутаций, которые позволяют дублирующим версиям гена приобретать новые функции, не нанося вреда организму. Эта мутация позволяет генам расширяться в ответ на давление окружающей среды, подобно тому, как организмы адаптируются к своей внешней среде.Эволюция семейств генов
<р> В ходе эволюции геномов семейства генов продемонстрировали свою огромную роль в биоразнообразии и эволюции. Некоторые гены могут стать неактивными из-за изменений окружающей среды, в то время как другие могут сохраниться благодаря полезным мутациям. Например, когда экологический стресс интенсивен, расширение генов помогает видам лучше адаптироваться к изменениям. Напротив, сокращение семейства генов часто сопровождается накоплением мутаций, приводящих к потере функции.Классификация функциональных семейств
<р> Помимо структурной классификации, основанной на эволюции, HGNC также классифицирует на основе функции генов, формируя многоуровневую систему наименований. Хотя некоторые гены не имеют прямой эволюционной связи, их можно отнести к одной группе, поскольку они выполняют схожие функции. Это особенно очевидно в исследованиях генов рака. <р> Подводя итог, можно сказать, что суперсемейство генов не только является расширением базовой единицы организмов, но и указывает на ключевую роль генов в доминировании биоразнообразия и его эволюции. Итак, по мере дальнейшего развития геномики, как важность семейств генов повлияет на наше понимание жизни?Trending Knowledge
Тайна семейства генов: как люди перешли от одного гена к разнообразному семейству генов?
Исследования ученых в области генов показывают, что семейство генов состоит из нескольких схожих генов, которые образуются путем дупликации одного исходного гена и обычно имеют схожие биохимические фу
Как семейства генов влияют на наше здоровье? Раскройте секреты семейства генов гема!
Среди основных единиц жизни гены играют ключевую роль. Семейства генов — это коллекции схожих генов, которые оказывают глубокое влияние на наши биологические функции, эволюцию и здоровье. Семейство ге
Как создаются новые гены посредством дупликации генов? Раскрываем эволюцию семейств генов!
Семейство генов — это группа схожих генов, которые являются копиями одного исходного гена и обычно имеют схожие биохимические функции. Дублирование этих генов формирует сложные генетические сети, кото