Псевдогены глобина

Занимая участок ДНК размером более 50 т. п. н., Р-кластер включает в себя пять функционально активных генов-ген 8, два гена у, ген 5, ген р и один псевдоген. О существовании функционально активных генов было известно ранее. Продукты, кодируемые двумя генами 7-глобина, различаются только на одну аминокислоту в глобине О в положении 136 находится глицин, а в глобине А-аланин. [c.269]

Интересный пример неравновесности по сцеплению был обнаружен в работе Кана и соавторов по кластеру (группе) генов Р-глобина в популяциях человека (рис. 25.11). Несколько сотен клонов, полученных от разных людей, анализировали с помощью рестрикционных эндонуклеаз. Длина каждого клона оказалась равной приблизительно 50 т.п.н в состав каждого из них входило по пять функциональных генов и одному псевдогену. Обнаружены и межгенные (фланкирующие) участки. Выявлено 12 полиморфных сайтов семь во фланкирующих последовательностях, три в интронах, один в псевдогене ( /Э1) и один-в кодирующем участке (мутация талассемии). Девять сайтов полиморфны во всех человеческих популяциях, причем каждый вариант представлен с частотой не ниже 5% остальные три сайта полиморфны лишь в популяциях негров. Относительно шести полиморфных сайтов известно, что различия затрагивают одну пару нуклеотидов вероятно, также обстоит дело и в отношении остальных шести полиморфных сайтов. [c.182]

Кластеры генов глобина могут иметь меньшие размеры и не содержать псевдогенов. Кластер р-глобиновых генов цыпленка имеет в длину менее 14 т.п.н. и, по-видимому, включает только четыре функционально активных р-подобных гена. Два эмбриональных гена располагаются снаружи, а два взрослых-внутри, так что между порядком экспрессии гена и его расположением корреляции нет. [c.270]

Все ли гены глобина входят в состав кластеров В каждом геноме все активные гены глобина относятся к а-и Р-кластерам, иногда вместе с псевдогенами. В геноме мыши было обнаружено несколько дополнительных псевдогенов, не входящих в состав кластеров. а-Кластер состоит из одного эмбрионального и двух взрослых генов. Два таких псевдогена располагаются в разных хромосомах. Могут обнаруживаться также и другие псевдогены. Их возникновение, по-видимому, было обусловлено транслокациями, в результате которых произошло удаление гена от кластера. [c.270]

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]

Некоторые псевдогены имеют в целом такую же структуру, как и функционально активные гены, с обычным расположением последовательностей, соответствующих экзонам и интронам. Они становятся неактивными в результате мутаций, нарушающих одну или все стадии экспрессии гена. Эти изменения могут проявляться в виде нарушения инициирования транскрипции, препятствовать осуществлению сплайсинга на границах экзон—интрон или приводить к преждевременному терминированию трансляции. Обычно псевдоген несет несколько вредных мутаций, вероятно, потому, что ген, однажды перестав быть активным, стал объектом для дальнейшего накопления мутаций. Такие псевдогены были обнаружены во многих системах генов, включая гены глобинов, иммуноглобулинов, антигенов гистосовместимости и т.д. [c.278]

Типичный пример псевдогена-псевдоген кролика /(32 с обычной организацией экзонов и интронов, по строению близкий к функционально активному гену (31. Но в кодоне 20 псевдогена /(32 имеется делеция одной пары нуклеотидных оснований, вызывающая сдвиг рамки считывания, из-за которого трансляция терминируется вскоре после ее начала. В результате точковых мутаций оказались измененными несколько расположенных правее кодонов, кодирующих аминокислоты, имеющиеся во всех (3-глобинах. Ни один из двух интронов псевдогена /(32 не сохранил пограничных последовательностей, удовлетворяющих правилу от—АО. Поэтому, вероятно, интроны не могут быть удалены при сплайсинге, даже если бы ген и транскрибировался. Однако транскриптов, соответствующих /(32, не обнаружено, возможно, вследствие изменений в его 5 -фланкирующей области. [c.278]

Даже реликты эволюции могут дуплицироваться. В случае генов (3-глобина козы имеются два взрослых вида генов (3 и (3 . Каждый из них имеет свой псевдоген, расположенный на несколько тысяч нуклеотидов левее (псевдогены называются соответственно 1/(3 и (/(3 ). Псевдогены обладают большим сходством друг с другом, чем со взрослыми генами (3-глобина в частности, у них имеется несколько одинаковых инактивирующих мутаций. Оба взрослых гена (3-глобина также имеют большее сходство друг с другом, чем с псевдогенами. Это дает основание предположить, что исходно существовала структура / 3-(3, в результате дупликации которой образовались два активных (3-гена (далее дивергировавшие вместе с образованием (З и 3 -генов) и два неактивных гена (дивергировавшие с образованием ныне существующих псевдогенов). Общее предположение, которое может объяснить это явление, состоит в том, что механизмы, ответственные за дупликации, делеции и перестройки генов, воздействуют на все последовательности, относящиеся к членам кластера, независимо от того, являются ли они функционально активными или нет. А какому из них оказать предпочтение в процессе эволюции-функция естественного отбора. [c.279]

Рис. 21.12. Гомология а-глобинных генов и межгенных нуклеотидных последовательностей. Участки гомологии выделены одинаковой штриховкой а1 тождествен а2 и близок к 1 /а (псевдоген, утративший свои функции в результате накопления точечных мутаций). Межгенные после-

Суперсемейство глобиновых генов. Гемоглобины позвоночных-это гетеротетрамеры. содержащие по два а- и Р-полипептида. В геноме всех позвоночных содержится множество генов и псевдогенов а-и Р-цепей-членов суперсемейства, которое включает кодирующие последовательности генов глобинов беспозвоночных, миоглобина позвоночных и леггемоглобина растений (рис. 9.12). Все эти белки содержат гем и обратимо связываются с кислородом. [c.175]

Первая тандемная дупликация Р-глобинового гена скорее всего произошла 200 млн. лет назад, до появления современных млекопитающих. Затем дивергировали регуляторные элементы, так что один из р-генов стал экспрессироваться на ранних стадиях развития, а другой-на поздних. Последующие тандемные дупликации происходили по-разному у разных видов млекопитающих и привели к той сложной организации генов и псевдогенов, которую мы наблюдаем сегодня. У предков современных приматов оба Р-глобиновых гена дуплицировались еще раз, хотя и не одновременно. В результате всех этих событий образовался кластер из четырех р-гло-биноподобных генов, характерный для всех приматов у человека е- и у-гены экспрессируются на ранних стадиях развития, а 5- и Р-гены- позже. Гены 7- и у-глобинов, характерные для обезьян Старого Света, возникли в результате дупликации у-генов, происшедшей примерно 20-40 млн. лет назад. Аналогичные события привели к образованию кластера а-глобиновых генов. [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология