Reja: Ekzon va intronlar

Ko'p genli oilalarni bir xilda saqlash

Ba'zida evolyutsiya jarayonida genlarning bir nechta nusxalari deyarli bir xil bo'lib qoladi: masalan. rRNK genlari, giston genlari, a‑globin genlari (primatlarda). Bunday hollarda bir nechta nusxalar mavjud birgalikda rivojlanayotgan (kelishilgan evolyutsiya).

ketma-ketlik farqlari
Inson: A | A | A | inson genlari orasida: 1%
inson va shimpanz o'rtasida 5%
Shimpanze: A | A | A | shimpanze genlari orasida: 1%
shimpanze va maymun o'rtasida 10%
Maymun: A | A | A | maymun genlari orasida: 1%
Har uchala primatda ham 3 A gen bo'lganligi sababli, umumiy ajdodda 3 ta gen bo'lgan degan xulosaga keldik (ko'paytirishlar turlanish hodisalaridan oldin sodir bo'lgan). Agar inson va shimpanziya ajralib ketganidan keyin A genlari 5% ga ajralgan bo'lsa, nega odamdagi (masalan,) A genlari ham bir-biridan 5% ga ajralmagan? Ular inson va shimpanze xromosomalaridan ham uzoqroq uzoqroq bo'lishdi! Tur ichidagi A genlari "bir-biri bilan gaplashadi" yoki birgalikda rivojlanadi yoki birgalikda rivojlanadi.
Ko'p genli oilada ketma-ketlik bir xilligi genlarning yaqinda kuchaytirilishi tufayli yuzaga kelishi mumkin (3.32-rasm, 1-qism). Bunday holda, genlar ketma-ketlikda o'zgaruvchanlikni to'plash uchun bir-biridan etarlicha uzoq vaqt ajratilmagan. Boshqa ko'p genli oilalar uzoq vaqtdan beri mavjud bo'lib kelgan, ammo ajralish uchun keng imkoniyatlarga qaramay, ketma-ketlik bir xilligini saqlaydi. O'xshashlikni saqlaydigan ikkita mexanizm ko'rilgan. Birinchisi, teng bo'lmagan o'tishning bir nechta raundlari. 3.32-rasm, 2-qismda ko'rsatilganidek, takroriy genlarning kengayishi va qisqarishi genlar klasterida ustunlik qiladigan yangi variantga olib kelishi mumkin. Bir hillikni saqlashning yana bir usuli gen konvertatsiyasi homologlar o'rtasida. Yangi mutatsiya paydo bo'lganda, uni mutatsiyaga uchramagan allel bilan konvertatsiya qilish yo'li bilan olib tashlash mumkin yoki mutatsiya boshqa allelga o'tishi mumkin. Qanday bo'lmasin, ikkala allelning ketma-ketligi bir xil bo'ladi.
Ba'zida genlarning ko'payishi yoki takroriy transpozitsiyalarning mahsulotlari mutatsiyalarni to'playdi, shuning uchun ular endi ishlamaydi. Bir marta faol bo'lgan genlarning bu qoldiqlari deyiladi psevdogenlar.

Cho'zilish tugallangandan so'ng, pre-mRNK AAUAAA konsensus ketma-ketligi va GUga boy ketma-ketlik o'rtasidagi endonukleaza tomonidan parchalanadi va AAUAAA ketma-ketligi pre-mRNKda qoladi. Keyin poli-A polimeraza deb ataladigan ferment taxminan 200 A qoldiqdan iborat qatorni qo'shib, poli-A quyruq deb ataladi. Ushbu modifikatsiya pre-mRNKni degradatsiyadan qo'shimcha himoya qiladi va transkript uchun zarur bo'lgan hujayra omillarining sitoplazmaga eksporti haqida signal beradi.

Eukaryotik genlar oqsil kodlash ketma-ketligiga mos keladigan ekzonlardan iborat.sobiqborligini bildiradi masalanbosilgan) va intintronlar deb ataladigan ketma-ketliklar (int-ron ularni bildiradi intervening roli), genlarni tartibga solishda ishtirok etishi mumkin, lekin qayta ishlash jarayonida pre-mRNKdan chiqariladi. mRNKdagi intron ketma-ketligi funktsional oqsillarni kodlamaydi.
Intronlarning kashfiyoti 1970-yillarda tadqiqotchilarni hayratda qoldirdi, ular prokaryotlarda kuzatilganidek, pre-mRNKlar qo'shimcha ishlov bermasdan oqsil ketma-ketligini aniqlaydi deb kutgan. Yuqori eukariotlarning genlari ko'pincha bir yoki bir nechta intronlarni o'z ichiga oladi. Ushbu hududlar tartibga soluvchi ketma-ketliklarga mos kelishi mumkin, ammo genda ko'p intronlarga ega bo'lish yoki juda uzun intronlarga ega bo'lishning biologik ahamiyati aniq emas. Intronlar gen ekspressiyasini sekinlashtirishi mumkin, chunki pre-mRNKlarni ko'p intronlar bilan transkripsiya qilish ko'proq vaqt talab etadi. Shu bilan bir qatorda, intronlar evolyutsiya davomida qadimgi genlarning sintezidan qolgan funktsional bo'lmagan ketma-ketlik qoldiqlari bo'lishi mumkin. Buni alohida ekzonlar ko'pincha alohida oqsil bo'linmalari yoki domenlarini kodlashi bilan tasdiqlanadi. Ko'pincha, intronlarning ketma-ketligi oqsil mahsulotiga ta'sir qilmasdan mutatsiyaga uchragan bo'lishi mumkin.
Protein sintezidan oldin barcha pre-mRNK intronlari to'liq va aniq olib tashlanishi kerak. Agar jarayon hatto bitta nukleotid tomonidan ham xatoga yo'l qo'yilsa, qayta qo'shilgan ekzonlarning o'qish ramkasi siljiydi va natijada olingan protein disfunktsiyali bo'ladi. Intronlarni olib tashlash va ekzonlarni qayta ulash jarayoni splayslash deb ataladi ([2-rasm]). Pre-mRNK hali yadroda bo'lganda intronlar olib tashlanadi va parchalanadi. Bog'lanish ketma-ketlikka xos mexanizm orqali sodir bo'ladi, bu intronlarning olib tashlanishini va ekzonlarning bitta nukleotidning aniqligi va aniqligi bilan qayta ulanishini ta'minlaydi. Pre-mRNKlarning birlashishi spliceosomalar deb ataladigan oqsillar va RNK molekulalarining komplekslari tomonidan amalga oshiriladi.