Duplikacja
Przeczytaj także...
Kręgowce (Vertebrata, od łac. vertebra – kręg) – najliczniejszy podtyp strunowców (Chordata), mocno zróżnicowany morfologicznie; obejmujący kręgouste, ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki. Dotychczas opisano około 58 000 gatunków kręgowców, co stanowi około 5% opisanych gatunków zwierząt. Wielkość współcześnie żyjących kręgowców waha się od 7,7 mm u żab Paedophryne amauensis do 33,9 m u płetwala błękitnego. Cechują się obecnością tkanki kostnej, mają dwuboczną symetrię ciała z dobrze wyodrębnioną głową. Szkielet wewnętrzny stanowi podporę dla tkanek i narządów w trakcie rozwoju, umożliwiając osiąganie dużych rozmiarów. Charakterystyczną cechą kręgowców jest posiadanie czaszki, kręgosłupa i dwóch par kończyn. Układ mięśniowy składa się z dwóch mas mięśni położonych równolegle po bokach kręgosłupa. Ruch odbywa się dzięki skurczom mięśni, przyczepionych do kości lub chrząstek.Transpozycja − proces przemieszczania się transpozonu na inną pozycje w genomie tej samej komórki. Transpozony czyli ruchome elementy genetyczne, zmieniające swą lokalizację w obrębie genomu, odkryto już w latach 50. XX wieku. Dokonała tego Barbara McClintock za co otrzymała Nagrodę Nobla w 1983 roku. Transpozycja powoduje mutacje i może zmieniać ilość DNA w genomie. W procesie transpozycji niezbędne są enzymy: polimeraza oraz ligaza.
Pseudogen – niedziałająca kopia genu, na przykład zawierająca błędy w obszarze kodującym co sprawia, że zawartej w nim informacji genetycznej nie można odczytać. Pseudogeny powstają na drodze duplikacji genu i uszkodzenia dodatkowej kopii, lub na drodze retropozycji, czyli odwrotnej transkrypcji mRNA danego genu i integracji do genomu. Retropseudogeny nie posiadają sekwencji regulatorowych.
Kręgowce (Vertebrata, od łac. vertebra – kręg) – najliczniejszy podtyp strunowców (Chordata), mocno zróżnicowany morfologicznie; obejmujący kręgouste, ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki. Dotychczas opisano około 58 000 gatunków kręgowców, co stanowi około 5% opisanych gatunków zwierząt. Wielkość współcześnie żyjących kręgowców waha się od 7,7 mm u żab Paedophryne amauensis do 33,9 m u płetwala błękitnego. Cechują się obecnością tkanki kostnej, mają dwuboczną symetrię ciała z dobrze wyodrębnioną głową. Szkielet wewnętrzny stanowi podporę dla tkanek i narządów w trakcie rozwoju, umożliwiając osiąganie dużych rozmiarów. Charakterystyczną cechą kręgowców jest posiadanie czaszki, kręgosłupa i dwóch par kończyn. Układ mięśniowy składa się z dwóch mas mięśni położonych równolegle po bokach kręgosłupa. Ruch odbywa się dzięki skurczom mięśni, przyczepionych do kości lub chrząstek.Transpozycja − proces przemieszczania się transpozonu na inną pozycje w genomie tej samej komórki. Transpozony czyli ruchome elementy genetyczne, zmieniające swą lokalizację w obrębie genomu, odkryto już w latach 50. XX wieku. Dokonała tego Barbara McClintock za co otrzymała Nagrodę Nobla w 1983 roku. Transpozycja powoduje mutacje i może zmieniać ilość DNA w genomie. W procesie transpozycji niezbędne są enzymy: polimeraza oraz ligaza.
Pseudogen – niedziałająca kopia genu, na przykład zawierająca błędy w obszarze kodującym co sprawia, że zawartej w nim informacji genetycznej nie można odczytać. Pseudogeny powstają na drodze duplikacji genu i uszkodzenia dodatkowej kopii, lub na drodze retropozycji, czyli odwrotnej transkrypcji mRNA danego genu i integracji do genomu. Retropseudogeny nie posiadają sekwencji regulatorowych.
Duplikacja – podwojenie fragmentu chromosomu na skutek niesymetrycznej wymiany odcinków chromatyd i czasem błędnego crossing-over. Może to powodować choroby genetyczne. Jedna z aberracji strukturalnych chromosomów.
Duplikacja genu może być spowodowana powieleniem fragmentu chromosomu albo retrotranspozycją. W wyniku tego procesu jedna z kopii genu uwalnia się od presji selekcyjnej środowiska, dzięki czemu może swobodnie mutować, ponieważ mutacje w dodatkowej kopii zazwyczaj nie zaburzają funkcjonowania organizmu. Nagromadzenie mutacji może spowodować, że zduplikowany gen uzyska nową funkcję, albo stanie się pseudogenem. Powstałe na skutek duplikacji geny pochodzące od wspólnego przodka nazywa się paralogami. Teorię o znaczeniu duplikacji genów w ewolucji zaproponował Susumu Ohno w 1970.
Gen (gr. γένος – ród, pochodzenie) – podstawowa jednostka dziedziczności determinująca powstanie jednej cząsteczki białka lub kwasu rybonukleinowego zapisana w sekwencji nukleotydów kwasu deoksyrybonukleinowego.Ewolucja (łac. evolutio – rozwinięcie, rozwój) – ciągły proces, polegający na stopniowych zmianach cech gatunkowych kolejnych pokoleń wskutek eliminacji przez dobór naturalny lub sztuczny części osobników (genotypów) z bieżącej populacji. Wraz z nowymi mutacjami wpływa to w sposób ciągły na bieżącą pulę genową populacji, a przez to w każdym momencie kształtuje jej przeciętny fenotyp. Zależnie od siły doboru oraz szybkości wymiany pokoleń, po krótszym lub dłuższym czasie, w stosunku do stanu populacji wyjściowej powstają tak duże różnice, że można mówić o odrębnych gatunkach.
Zdarzają się także duplikacje całego genomu, szczególnie u roślin. Uważa się też, że genom drożdży Saccharomyces cerevisiae uległ duplikacji 100 mln lat temu. Wydaje się, że również w ewolucji kręgowców zaszła duplikacja całego genomu.
Przypisy
- Tablice biologiczne. Praca zbiorowa. Wydawnictwo Adamantan, 2013, s. 301.
Bibliografia[]
Genom – materiał genetyczny zawarty w podstawowym (haploidalnym) zespole chromosomów. Termin mylony jest z genotypem, czyli całością informacji genetycznej zawartej w chromosomach organizmu.Paralogi – homologi (białka lub fragmenty DNA/RNA o wspólnym pochodzeniu ewolucyjnym), których powstanie (rozdział) nastąpiło w wyniku duplikacji (co odróżnia je od ortologów)..
Warto wiedzieć że... beta
Chromosom – forma organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki. Nazwa pochodzi z greki, gdzie χρῶμα (chroma, kolor) i σῶμα (soma, ciało). Chromosomy rozróżniano poprzez wybarwienie. Pierwszy raz terminu tego użył Heinrich Wilhelm Waldeyer w roku 1888.
Crossing-over to proces wymiany materiału genetycznego między chromosomami homologicznymi, w wyniku którego zwiększa się zmienność genetyczną. Odkrywcą procesu crossing-over był Thomas Morgan.
Choroby genetyczne (gr. genetes = rodzic, zrodzony) – grupa chorób wywołana mutacjami w obrębie genu lub genów, mających znaczenie dla prawidłowej budowy i czynności organizmu.
Chromatyda – ramię chromosomu widocznego w metafazie. W wyniku replikacji każdy chromosom ma dwie chromatydy, które następnie w wyniku podziału jądra komórkowego rozchodzą się do przeciwległych biegunów komórki i stają się samodzielnymi chromosomami. Każda chromatyda zbudowana jest z pojedynczej nici DNA połączonej z białkami – chromatyny.
Drożdże (Saccharomyces Meyen ex E.C. Hansen) – rodzaj grzybów jednokomórkowych z rodziny drożdżakowatych (Saccharomycetaceae).
Susumu Ohno (jap. 大野乾, Ōno Susumu, ur. 1 lutego 1928, zm. 13 stycznia 2000) - urodzony w Seulu japoński biolog molekularny. (Uwaga: zapis nazwiska Ohno w dawnej transkrypcji, obecnie - Ōno)
Aberracja chromosomowa (mutacja chromosomowa) – zmiana struktury lub liczby chromosomów. Do aberracji chromosomowych może dochodzić spontanicznie lub pod wpływem czynników mutagennych (np. promieniowanie jonizujące, promieniowanie ultrafioletowe, wysokiej temperatury).