Химерный ген - Chimeric gene

Химерные гены (буквально, состоящие из частей из разных источников) образуются за счет комбинации частей двух или более кодирующие последовательности производить новые гены. Эти мутации отличаются от гены слияния которые объединяют последовательности целых генов в единую рамку считывания и часто сохраняют свои исходные функции.

Формирование

Химерные гены могут формироваться несколькими способами. Многие химерные гены образуются из-за ошибок в Репликация ДНК или же Ремонт ДНК так что части двух разных генов непреднамеренно объединяются.[1] Химерные гены также могут образовываться через ретротранспозиция где ретротранспозон случайно копирует транскрипт гена и вставляет его в геном в новом месте. В зависимости от того, где новый ретрогенный появляется, он может набирать новых экзоны для производства химерного гена. Ну наконец то, эктопическая рекомбинация, когда происходит обмен между частями генома, которые фактически не связаны между собой, также могут образовываться химерные гены. Этот процесс часто происходит в геномах человека, и известно, что аномальные химеры, образованные в результате этого процесса, вызывают дальтонизм.

Эволюционное значение слитых белков

Химерные гены играют важную роль в эволюции генетической новизны. Так же, как дупликации генов, они обеспечивают источник новых генов, которые могут позволить организмам развить новые фенотипы и адаптироваться к их среде. В отличие от генов-дубликатов, химерные белки сразу же отличаются от своих родительских генов и поэтому с большей вероятностью будут производить совершенно новые функции.

Химерные гибридные белки часто образуются в геномах,[1] и многие из них, вероятно, будут нефункциональными и устранены естественным отбором. Однако в некоторых случаях эти новые пептиды могут образовывать полностью функциональные генные продукты, которые выборочно одобренный и быстро распространяется среди населения.

Функции

Один из наиболее известных химерных генов был идентифицирован в Дрозофила и был назван Цзинвэй.[2] Этот ген образован из ретротранспонированный копия Алкогольдегидрогеназа который объединился с геном желтого императора, чтобы произвести новый белок.[2] Новые аминокислотные остатки, полученные от желтого императора, позволяют новому белку воздействовать на длинноцепочечные спирты и диолы, включая гормоны роста и феремоны.[3] Эти изменения влияют на развитие мух. В этом случае комбинация разных белковые домены в результате получился ген, который был полностью функциональным и одобрен селекцией.

Функции многих химерных генов еще не известны. В некоторых случаях эти генные продукты не приносят пользы и могут даже вызывать такие заболевания, как рак.

Рекомендации

  1. ^ а б Роджерс, Р.Л., Бедфорд, Т. и Хартл, Д.Л. «Формирование и продолжительность жизни химерных и дублирующих генов в Дросфила". Генетика. 181: 313-322.
  2. ^ а б Лонг, М., К. Х. Лэнгли, 1993. «Естественный отбор и происхождение Цзинвэй, химерный процессированный функциональный ген в Дрозофила. »Наука 260: 91-95.
  3. ^ Чжан Дж., Дин А.М., Брюнет Ф., Лонг М. 2004. «Развитие функционального разнообразия белков в новых генах Дрозофила." Proc Natl Acad Sci U S A 101: 16246-50.