Genomika i proteomika - wykład 7

Nasza ocena:

5
Pobrań: 49
Wyświetleń: 1386
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Genomika i proteomika - wykład 7 - strona 1 Genomika i proteomika - wykład 7 - strona 2 Genomika i proteomika - wykład 7 - strona 3

Fragment notatki:


                Genomika porównawcza  Dziś        Ewolucja genomów    Zmiany wielkości   Czy wielkość ma znaczenie ?  Obecnie poznano już kilkanaście tysięcy genomów bakterii,  zwierząt i roślin.  Nie stwierdzono korelacji pomiędzy złożonością organizmu  a wielkością jego genomu – szczególnie u eukariontów. Np.  Protopterus aethiopicus  – prapłetwiec abisyński ma ponad  40 razy większy genom niż ludzie (posiada największy dotąd  zbadany genom eukariotyczny). Jedna haploidalna kopia  liczy sobie 132 000 000 000 pz.   Rozmiar genomu jest zazwyczaj mierzony w pikogramach  (pg) a następnie przetwarzany na liczbę nukleotydów.  Jeden pg jest odpowiednikiem około 1 miliarda par zasad.  Liczba genów kodujących białka    Nie stwierdzono korelacji między liczbą genów  kodujących białka a złożonością organizmu.    Większość przypuszczeń określała liczbę genów u  człowieka na 30-100 tys, nikt nie zakładał , że jest  ich „tylko” 20 tys.     Szczególnie gdy porównamy go do liczby genów  obecnych u  Trichomona vaginalis  (Rzęsistek  pochwowy), który ma około 60 tys genów  kodujących białka.  Jak określa się liczbę genów ?  Aby oszacować liczbę genów kodujących białka w genomie, badacze często  zaczynają od użycia programów które potrafią przewidywać istnienie  genów. Są to programy, które przyrównują badaną sekwencję z jedną lub  kilkoma istniejącymi w bazie danych sekwencjami homologicznymi i na tej  podstawie znajdują analogiczne miejsca w obu sekwencjach.    Inną metodą jest użycie programów, które przewidują lokalizację genów  poprzez wyszukanie sekwencji charakterystycznych dla genów. Są to np.  ORFy w exonach, wyspy CpG w regionach promotorowych itp.     Trzeba jednak pamiętać, że wszystkie te programy jedynie PRZEWIDUJĄ  istnienie genów. Każde takie przewidziane miejsce istnienia genu musi być   zweryfikowane eksperymentalnie, poprzez np. użycie mikromacierzy, aby  stwierdzić obecności RNA.    Złożoność genomów  Alternatywny splicing był pierwszym zjawiskiem odkrytym przez  badaczy, które uświadomiło im iż złożoność genomów nie może być  oceniana na podstawie liczby genów kodujących białka obecnych w  genomie.    Podczas alternatywnego splicingu introny są usuwane a eksony są  składane razem w celu utworzenia cząsteczki mRNA.    Cały fenomen tego zjawiska polega jednak na tym, iż eksony nie  muszą być wcale składane w ten sam sposób w jaki były ułożone  pierwotnie. Dzięku temu pojedynczy gen lub jednostka  transkrypcyjna, może składać się w różne produkty genowe, w 

(…)

… w
genomie.
U eukariontów głównymi mechanizmami generującymi
powstawanie indeli są:
- nierównomierne crossing-over
- błędy przy replikacji DNA
- poliploidyzacja
- proliferacja i nieuprawniona rekombinacja transpozonów
Redukcja wielkości genomu
Redukcja wielkości genomu jest procesem, w którym genom
potomków jest mniejszy niż u przodków.
Wielkość genomu podlega stałym fluktuacjom, szczególnie u
bakterii…
… przez organizm maksimum, które zależy od określonych
warunków ekologicznych oraz potrzeb rozwojowych organizmu.
Mechanizmy ewolucyjne wpływające na wielkość
genomu
Wszystkie scenariusze ewolucyjne wyjaśniające zmiany w wielkości genomu
muszą uwzględniać mechanizmy mutacyjne dodające lub odejmujące DNA.
Niektóre z nich to spontaniczne transpozycje, delecje, insercje, duplikacje i wiele
innych.
Różne warianty wielkości genomu danego organizmu mają wielokrotnie wpływ
na fenotyp – np. u roślin, co sprawia że organizmy takie muszą przejść przez sito
selekcji naturalnej przed zakonserwowaniem w genomie.
Różne mechanizmy ewolucyjne mogą mieć różne znaczenie dla różnych
organizmów w różnym czasie ewolucji.
Jedną z metod poznania mechanizmów zmieniających wielkość genomu jest
określenie efektywnego czasu ich działania…

to że:
- alternatywny splicing nie jest głównym sposobem zwiększania różnorodności
produktów genowych u tego gatunku
- duża liczba genów jest wynikiem licznych duplikacji, wiele genów to po prostu
kopie innych
- około połowa genów uważana jest za pseudogeny
Badacze nie wiedzą dlaczego rzęsistek ma tyle genów, wliczając w to tak dużą
liczbę genów niefunkcjonalnych.
Możliwości adaptacyjne genomów eukariontów.
Mechanizmy…
… ?
Jako wyjaśnienie obecnie przedstawia się dwa podejścia:
- teorie funkcji adaptatywnych sugerują, iż to nadmiarowe DNA
bierze udział w procesie adaptacji, ale to raczej jego ilość a nie
wartość informacyjna może mieć bezpośredni i istotny efekt na
fenotyp. Np. większy genom może być adaptacją ponieważ pośrednio
lub bezpośrednio wpływa na zwiększenie objętości jądra oraz
komórki, co pomaga w łagodzeniu fluktuacji…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz