Млекопитающие эволюция глобиновых генов

Можно проследить и более ранние этапы эволюции глобиновых генов, поскольку последовательность аминокислот единственной цепи миоглобина млекопитающих свидетельствует о том, что он отделился от пути эволюции глобинов примерно 800 млн. лет назад. Мы все еще не располагаем данными об этом гене. Ген леггемоглобина растений, имеющий сходство с глобиновым геном, отделился еще раньще (гл. 20). [c.275]

На основе различий, существующих между кластерами генов глобина у разных млекопитающих, можно сделать вывод о том, что дупликации, за которыми следуют (иногда) изменения генов, играли важную роль в эволюции каждого кластера. Наличие делеций при различных формах талассемии человека свидетельствует о том, что неравный кроссинговер продолжает осуществляться в обоих кластерах глобиновых генов. В результате каждого такого события возникают как дупликация, так и делеция. Попытаемся проследить за судьбой двух рекомбинантных локусов в популяции. Делеции в принципе могут возникать в результате рекомбинации между гомологичными последовательностями, расположенными в одной и той же хромосоме. Это не влечет за собой соответствующей дупликации. [c.273]

Дивергенция сайтов замещения (3- и у-глобиновых генов составляет 18% соответственно расхождение генов должно было произойти примерно 200 млн. лет назад. Поэтому дивергенция между генами гемоглобина взрослого и эмбриона (плода), по-видимому, произошла спустя некоторое время после разделения млекопитающих и птиц (т.е. в процессе эволюции рептилий, предшествовавшем разделению млекопитающих на виды). [c.277]

Таким образом, можно построить эволюционное древо для кластера глобиновых генов человека (рис. 21.8). Свойства, получившие развитие в процессе эволюции до разделения млекопитающих на виды, обнаруживаются у всех млекопитающих. Свойства, эволюционировавшие после этого, должны были эволюционировать независимо у различных видов млекопитающих. В каждом виде произошли сравнительно недавние изменения в структуре кластеров так, мы наблюдаем различия в числе генов (один (З-глобиновый ген у человека, два-у мыши) или их типе (до сих пор нет уверенности в том, имеются ли различные (3-подобные глобины эмбриона и плода у кролика и мыши). [c.277]

Дупликации ДНК имеют очень большое значение для эволюции новых белков. Чтобы убедиться в этом, обратимся к семейству глобиновых генов, поскольку его история изучена особенно хорошо. Явные гомологии в аминокислотной последовательности и в структуре современных глобиновых генов указывают на их происхождение от общего предка, несмотря на то, что некоторые члены этого семейства теперь расположены в геноме млекопитающих в совершенно разных местах. [c.238]

Предшествующая этому стадия эволюции глобиновых генов представлена их организацией у лягушки Xenopus laevis, где ос- и (3-гены сцеплены, располагаясь на расстоянии только около 8 т.п.н. друг от друга. (Оба гена присутствуют в геноме в виде двух неидентичных копий, что, возможно, объясняется тетраплоидизацией генома орга-низма-предка.) Поскольку амфибии отделились от ветви млекопитающие-птицы около 350 млн. лет назад, время разделения генов ос- и (3-глобинов, произошедшего предположительно путем транспозиции, можно приблизительно отнести к раннему периоду эволюции позвоночных. [c.274]

Геном млекопитающих содержит несколько разных семейств коротких повторов. Короткие повторы у птиц и амфибий изучены значительно хуже. Число копий коротких повторов, например наиболее изученных повторов Alu-семейства у человека, составляет 3-10 , что соответствует 5—6% массы ДНК клетки. Такие повторы рассеяны по геному и получили название вездесущих. Повторы Alu могут находиться в интронах, на 5 -флангах генов и, наконец, в составе З -нетранслируемого участка мРНК- Нуклеотидная последовательность Alu-повтора гомологична последовательности отдельных участков 7S РНК. Структура 7S РНК достаточно консервативна у позвоночных, а гомологии в нуклеотидной последовательности прослеживаются и с 7S РНК насекомых, Поэтому семейства коротких повторов, присутствующие у разных видов, предшественником которых служила 7S РНК, также могут обладать достаточной гомологией. В то же время семейства коротких повторов, как и длинных, характеризуются видоспецифичностью, обусловленной амплификацией той или иной копии клеточных РНК, которые к тому же могли быть по-разному модифицированы в результате процессинга. Локализация ретропозонов, внедрившихся в отдельные сайты генома у предков млекопитающих, может, по крайней мере, частично сохраняться в процессе дальнейшей эволюции. Например, места локализации Alu-подобного семейства в межгенных про.межутках кластера глобиновых генов оказались достаточно сходными у мышей и приматов. [c.226]

Существует много возможностей для осуществления перестроек внутри кластера родственных или идентичных генов. Результат таких перестроек можно увидеть, сравнивая кластеры генов Р-глобинов млекопитающих, показанные на рис. 21.1 и 21.2. Несмотря на то что эти кластеры выполняют одну и ту же роль и имеют сходную в общих чертах организацию, различаясь по размеру, имеются вариации общего числа и типов р-глобиновых генов различаются также и число, и структура псевдогенов. Все эти изменения произошли, по-видимому, после разделения млекопитающих на виды около 85 млн. лет назад (это был конец периода общего эволюционного развития всех млекопитающих). На основе сравнения различных кластеров можно сделать общее заключение о том, что дупликации, перестройки и изменения генов могут быть столь же важными факторами эволюции, как и медленное накопление точковых мутаций в индивидуальных генах с последующим отбором белков с улучшенными свойствами. Каковы же механизмы генных перестроек [c.270]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология