المنطقة بين الجينات

الموسوعة الحرة

المنطقة بين الجينات هي امتداد لتسلسلات الحمض النووي يقع بين الجينات . [ 1 ] قد تحتوي المناطق بين الجينات على عناصر وظيفية وحمض نووي غير وظيفي .

الخصائص والوظائف

قد تحتوي المناطق بين الجينات على عدد من تسلسلات الحمض النووي الوظيفية مثل المحفزات والعناصر التنظيمية ، والمعززات ، والفواصل ، والسنتروميرات (في حقيقيات النوى) . [ 2 ] وقد تحتوي أيضًا على مواقع بدء التضاعف ، ومناطق ارتباط السقالات ، والترانسبوزونات والفيروسات . [ 2 ]

يمكن العثور على عناصر الحمض النووي غير الوظيفية، مثل الجينات الكاذبة والحمض النووي المتكرر ، وكلاهما من أنواع الحمض النووي غير الوظيفي ، في المناطق بين الجينات، على الرغم من إمكانية وجودها أيضًا داخل الجينات في الإنترونات. [ 2 ] من المحتمل أن تحتوي هذه المناطق على عناصر وظيفية لم يتم تحديدها بعد، مثل الجينات غير المشفرة أو التسلسلات التنظيمية. [ 3 ] يحدث هذا بالفعل في بعض الأحيان، ولكن كمية الحمض النووي الوظيفي المكتشفة عادةً ما تشكل جزءًا ضئيلاً فقط من الكمية الإجمالية للحمض النووي بين الجينات أو داخل الإنترونات. [ 3 ]

المناطق بين الجينات في الكائنات الحية المختلفة

تشكل المناطق بين الجينات في البشر حوالي 50% من الجينوم ، بينما تكون هذه النسبة أقل بكثير في البكتيريا (15%) والخميرة (30%). [ 4 ]

كما هو الحال مع معظم الحمض النووي غير المشفر، يختلف محتوى GC في المناطق بين الجينات اختلافًا كبيرًا بين الأنواع. على سبيل المثال، في بلازموديوم فالسيباروم ، تحتوي العديد من المناطق بين الجينات على محتوى AT بنسبة 90%. [ 5 ]

التطور الجزيئي للمناطق بين الجينات

تتطور العناصر الوظيفية في المناطق بين الجينات ببطء لأن تسلسلها يُحافظ عليه عن طريق الانتقاء السلبي . في الأنواع ذات الجينومات الكبيرة جدًا، من المحتمل أن تكون نسبة كبيرة من المناطق بين الجينات عبارة عن حمض نووي غير وظيفي ، وسيتطور هذا الحمض النووي بمعدل التطور المحايد . [ 6 ] [ 7 ] لا تُحافظ الانتقاءات التطهيرية على تسلسلات الحمض النووي غير الوظيفي ، ولكن قد تحدث طفرات اكتساب الوظيفة ذات التأثيرات الضارة على اللياقة. [ 8 ]

أظهرت طرق الاستدلال الطبقي والتحليل الحيوي أن المناطق بين الجينات يمكن أن تتطور بشكل مؤقت - على نطاق زمني جيولوجي - إلى تسلسلات إطار قراءة مفتوح تحاكي تلك الخاصة بالجينات المشفرة للبروتين، وبالتالي يمكن أن تؤدي إلى تطور جينات جديدة مشفرة للبروتين في عملية تُعرف باسم ولادة الجينات الجديدة . [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ تروب، ب. إي. (2008). البيولوجيا الجزيئية: من الجينات إلى البروتينات . جونز وبارتليت ليرنينج. رقم ISBN 978-0-7637-0916-7.
  2. 1 2 3 ألبرتس، بروس (2014). علم الأحياء الخلوي الأساسي ( الطبعة الرابعة). دار نشر جارلاند. الصفحات 172-209 . ISBN   978-0-8153-4525-1.
  3. 1 2 بالازو إيه إف، لي إي إس (يناير 2015). "الحمض النووي الريبوزي غير المشفر: ما هو وظيفي وما هو غير وظيفي؟" . مجلة فرونتيرز إن جينيتكس . 60 (2): e1004351. doi : 10.3389/fgene.2015.00002 . PMC 4306305. PMID 25674102 .  
  4. ↑ فرانسيس دبليو آر، وورهايد جي (يونيو 2017). "نسب متشابهة من الإنترونات إلى التسلسل بين الجينات عبر جينومات الحيوانات" . علم الأحياء التطوري وعلم الجينوم . 9 (6): 1582-1598 . doi : 10.1093/gbe/evx103 . PMC 5534336. PMID 28633296 .  
  5. ↑ غاردنر إم جيه، هول إن، فونغ إي، وايت أو، بيريمان إم، هايمان آر دبليو، وآخرون . (أكتوبر 2002). "تسلسل جينوم طفيل الملاريا البشري بلازموديوم فالسيباروم" . نيتشر . 419 (6906): 498-511 . doi : 10.1093/molbev/msj050 . PMID 16280547 .  
  6. ↑ لينش، مايكل (2006-02-01). "أصول بنية الجينات في حقيقيات النوى" . علم الأحياء الجزيئي والتطور . 23 (2): 450-468 . doi : 10.1093/molbev/msj050 . ISSN 1537-1719 . PMID 16280547 .  
  7. ↑ بابادوبولوس، كريس؛ كاليبوت، إيزابيل؛ جيلي، جان كريستوف؛ هاتين، إيزابيل؛ نامي، أوليفييه؛ رينارد، ماكسيم؛ ليسبينيه، أوليفييه؛ لوبيز، آن (2021). "إطارات القراءة المفتوحة بين الجينات كوحدات هيكلية أساسية لتكوين الجينات الجديدة وتطور البروتينات" . أبحاث الجينوم . 31 (12): 2303-2315 . doi : 10.1101/gr.275638.121 . ISSN 1088-9051 . PMC 8647833. PMID 34810219 .   
  8. ↑ بالازو إيه إف، غريغوري تي آر (مايو 2014). "حجة الحمض النووي غير الوظيفي" . مجلة PLOS Genetics . 10 (5) e1004351. doi : 10.1371/journal.pgen.1004351 . PMC 4014423. PMID 24809441 .  
  9. ↑ بابادوبولوس سي، كاليبوت آي، جيلي جي سي، هاتين آي، نامي أو، رينارد إم، ليسبينيه أو، لوبيز إيه (ديسمبر 2021). " إطارات القراءة المفتوحة بين الجينات كوحدات هيكلية أساسية لتكوين الجينات الجديدة وتطور البروتينات" . أبحاث الجينوم . 31 (12): 2303-2315 . doi : 10.1101/gr.275638.121 . PMC 8647833. PMID 34810219 .