Эволюция структурных и регуляторных генов

Эволюция структурных и регуляторных генов [c.238]

Возможно и другое объяснение этого парадокса. Оно заключается в предположении, что эволюция всего организма определяется в основном изменениями не структурных генов, а регуляторных. Тогда скорость организменной эволюции не обязательно должна совпадать со скоростью эволюции структурных генов. Эта гипотеза подтверждается [c.240]

Специализация белков создает предпосылки для исследований на уровне организма. Согласно распространенной сейчас гипотезе в основе эволюции организма лежит, по-видимому, не эволюция структурных генов и соответствующих белков, а эволюция регуляторных генов [517]. Имеется много свидетельств тому, что адаптивная эволюция происходит прежде всего в результате изменений во взаимных отношениях структурных генов, а не в замещениях аминокислот в продуктах этих генов. В свете этой гипотезы увеличивается значение специализации белков для построения филогенетического дерева, поскольку предполагается, что положения аминокислот в полипептидной цепи являются признаками, не зависящими от эволюционных скачков. Таким образом, исследование специализации белка создает основу для более систематического изучения эволюции поведения и эволюции морфологии это особенно важно для таксонов, которые бедны сведениями об ископаемых вариантах. [c.211]

Мы рассмотрели точечные мутации структурных генов. Для онтогенеза и эволюции не менее, если не более существенны мутации регуляторных генов. [c.286]

Эволюция человека, по-видимому, зависела главным образом от изменений на уровне регуляторной ДНК, а не на уровне структурных генов [c.296]

Роль генов-регуляторов в адаптивной эволюции остается одной из главных нерешенных проблем эволюционной генетики. Приведенные выше данные указывают на то, что изменения, происходящие в регуляторных генах, возможно, очень важны для адаптивной эволюции, т.е. для эволюции морфологии, поведения и механизмов репродуктивной изоляции. Более того, опыты, сравнительно недавно поставленные на бактериях, дрожжах и дрозофилах, показывают, что приспособление организма к новым условиям обитания часто обусловлено изменениями в регуляторных генах, хотя в дальнейшем могут возникать изменения и в структурных генах. Однако о механизмах действия генов-регуляторов у высших организмов в настоящее время мало что известно. [c.241]

HIV и отсутствуют у большинства других ретровирусов. Между тем этот вопрос представляется важным. Наши знания о наличии структурного и функционального сходства вирусных регуляторных генов и генов млекопитающих принципиальны для более полного понимания путей возникновения и эволюции вирусов данного типа, и, кроме того, могут быть полезными для выяснения функции этих вирусных генов и гомологичных им участков генома млекопитающих, указывая на возможные пути их дальнейшего исследования. В частности, в связи с наличием онкогенного потенциала у гена tat (см. выше) можно было предположить, что подобно многим другим вирусным онкогенам, он имеет клеточное происхождение. [c.173]

Сравнение путей биосинтеза основных низко молекулярных компонентов клетки, а также путей утилизации источников углерода и азота показывает, что они в основном одинаковы у большинства организмов. Матричные процессы репликация, транскрипция и трансляция — также сходны. Все это заставляет предполагать, что основная нагрузка в ходе эволюции падала на изменения не столько структурных генов, сколько регуляторных систем. К сожалению, знания о механизмах регуляции у эукариот еще недостаточны. Тем не менее уже можно отметить некоторые фундаментальные различия регуляции у про- и эукариот. При [c.493]

Таким образом, мигрирующие элементы, перемещаясь по геному, действуют и как средство изменения экспрессии генов, и как средство эволюции структуры генома. Это происходит благодаря тому, что один и тот же мигрирующий элемент, локализованный в разных (негомологичных) частях генома, служит для рекомбинации, приводящей к хромосомным перестройкам и транспозициям генов (см. гл. 13). В то же время мобильные элементы могут играть роль мигрирующих промоторов, объединяя структурные гены и регуляторные элементы, настраивая их на общие сигналы регуляции. Таким образом, пути эволюции структуры и экспрессии генома оказываются объединенными. [c.494]

Наряду с совершенно очевидными медленными изменениями возможны и быстрые изменения. Это объясняется тем, что многие резкие структурные и функциональные изменения совершаются без участия структурных генов они определяются изменениями в регуляторной ДНК и даже внешними факторами, влияющими на Секрецию гормонов (см. гл. 21). Структурные гены, по-видимому, играют в эволюции скромную роль по сравнению с ролью нуклеотидных последовательностей регуляторных ДНК. [c.298]

Некоторые из наиболее важных признаков, отличающих человека от человекообразных обезьян, отсутствуют у него при рождении. Эволюция человека, по-видимому, зависела главным образом от изменений в регуляторной ДНК, а не в структурных генах. [c.360]

Не только виды, но даже роды и семейства могут возникать с помощью многих различных механизмов. Их диапазон простирается от изменений, присущих минералам, и физических факторов до изменений в регуляторных ДНК- Структурные гены, по-видимому, играют в эволюции весьма скромную роль. [c.360]

Виды, роды и семейства могут появляться с помощью множества различных механизмов. Их диапазон простирается от модификаций минералов и изменений физических факторов до изменений, происходящих на уровне регуляторных ДНК. Структурные гены, по-видимому, играют в эволюции скромную роль [c.371]

Но эволюция использует все возможности. Вне зависимости от происхождения некодирующей ДНК сейчас она, наверняка, выполняет какую-то важную функцию. Например, часть этой ДНК играет структурную роль, позволяя генетическому материалу конденсироваться или упаковываться определенным образом. Другая часть лишней ДНК - регуляторная и участвует во включении и выключении генов, направляющих синтез белков, играя, таким образом, ключевую роль в сложных механизмах регуляции экспрессии генов эукариотической клетки. [c.40]

Нам остается сделать вывод, что гены, важные для эволюции человека в течение периода, когда происходило преобразование его мозга, совершенно неизвестны. Поскольку большая часть ДНК человека не кодирует белков и либо вообще не нужна, либо участвует в регуляции генной активности (разд. 4.8), можно предположить, что соответствующие изменения локализованы именно в этой, не содержащей структурных генов ДНК [1993]. Такие изменения могли произойти в неэкспрессируемых участках ДНК, относительно которых постулируется, что они имеют регуляторные функции. Возможно, что нуклеотидные последовательности ДНК, несущественные для реализации функций структурных генов, необходимы для развития, и, следовательно, изменения таких последовательностей могли оказать особое влияние на преобразования функции мозга. Однако эта идея весьма спекулятивна и носит слишком общий характер. Чтобы сформулировать более конкретные гипотезы, необходимо больше знать о генетической детерминации эмбрионального развития и о генах, влияющих на межвидовую изменчивость поведенческих признаков (гл. 8). Даже если исключить из рассмотрения все фенотипические эффекты и ограничиться анализом таких известных генетических феноменов, как хромосомные перестройки, добавление или потеря материала хромосом, изменчивость сателлитной ДНК и аминокислотных последовательностей белков, все равно придется констатировать слабое понимание многих аспектов эволюционного процесса. Например, мы не знаем, как происходит фиксация хромосомных перестроек в популяциях. Идентичны ли механизмы их фиксации тем процессам, которые приводят к фиксации аминокислотных замен Какие элементарные события привели к образованию разных типов сателлитной [c.27]

Началась эпоха интегральных исследований геномов, которые образовали специфический раздел молекулярной генетики - геномику. Геномика сегодня занимается анализом структуры и функций геномов как интегрального функционального массива генов, их регуляторных элементов и других последовательностей, необходимых для функционирования генома. В круг ее интересов входит также анализ появившихся и закрепившихся в геноме паразитических эгоистических элементов, значимость которых для существования и эволюции геномов еще предстоит узнать. Начавшись с исследований генома человека, геномика значительно расширила диапазон своих интересов и включила в них множество модельных организмов - бактерии и дрожжи, нематоду, дрозофилу и мышь, геномы которых исследуются и сравниваются между собой для расшифровки структурных основ их функциональной организации. Возникло единое пространство геномной информации, которое стремительно наращивает свой информационный потенциал. Сравнительный анализ структур геномов различных организмов составляет отправную точку для функциональной геномики, которая призвана определять функциональную значимость вновь определяемых последовательностей. Концепция в гомологии структур зашифрована аналогия функций оказывается весьма плодотворной и помогает устанавливать функции генов человека на основании известных функций генов модельных организмов. Таким образом, современная молекулярная генетика оперирует в едином геномно-информационном поле, где информация о функциях генов в различных организмах интегрируется и распространяется на другие организмы. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология