WikiDer > Функциональная дивергенция

Functional divergence

Функциональная дивергенция это процесс, с помощью которого гены после дупликация гена, сдвиг в функции от наследственной функции. Функциональная дивергенция может привести либо к субфункционализация, где паралог специализируется на одной из нескольких наследственных функций, или неофункционализация, где развиваются совершенно новые функциональные возможности. Считается, что этот процесс дупликации генов и функциональной дивергенции является основным источником молекулярной новизны и породил множество крупных белковые семейства которые существуют сегодня.[1][2]

Функциональная дивергенция - лишь один из возможных результатов дупликация гена События. Другие судьбы включают нефункционализация где один из паралоги приобретает вредный мутации и становится псевдоген и сверхфункционализация (армирование),[3] где оба паралога поддерживают исходную функцию. Хотя события дупликации генов, хромосом или всего генома считаются каноническими источниками функциональной дивергенции паралоги, ортологи (гены, произошедшие от событий видообразования) также могут подвергаться функциональной дивергенции. [4][5][6][7] и горизонтальный перенос генов может также привести к появлению нескольких копий гена в геноме, что дает возможность функциональной дивергенции.

Многие хорошо известные семейства белков являются результатом этого процесса, например, случай дупликации древних генов, который привел к расхождению гемоглобин и миоглобин, более недавние события дупликации, которые привели к разрастанию различных субъединиц (альфа и бета) позвоночных гемоглобины,[8] или увеличение альфа-субъединиц G-белка [9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Гу, X (июль 2003 г.). «Функциональная дивергенция в эволюции белковой (семейной) последовательности». Genetica. Современные проблемы генетики и эволюции. 118 (2–3): 133–41. Дои:10.1007/978-94-010-0229-5_4. ISBN 978-94-010-3982-6. PMID 12868604.
  2. ^ Фэй, JC; Ву, CI (2003). «Расхождение последовательностей, функциональные ограничения и отбор в эволюции белка». Анну Рев Геном Хум Генет. 4: 213–35. Дои:10.1146 / annurev.genom.4.020303.162528. PMID 14527302.
  3. ^ Дворник, В; Виноградова, ОН; Нево, Э (2002). «Длительный микроклиматический стресс вызывает быстрое адаптивное излучение семейства генов часов kaiABC у цианобактерии, Nostoc linckia, из« Каньонов Эволюции »I и II, Израиль». Proc Natl Acad Sci USA. 99 (4): 2082–2087. Bibcode:2002PNAS ... 99.2082D. Дои:10.1073 / pnas.261699498. ЧВК 123721. PMID 11842226.
  4. ^ Студер, РА; Робинсон-Рехави, М. (2009). «Насколько мы можем быть уверены в том, что ортологи похожи, но паралоги различаются?». Тенденции в генетике. 25 (5): 210–6. Дои:10.1016 / j.tig.2009.03.004. PMID 19368988.
  5. ^ Studer; Робинсон-Рехави, М (2010). «Масштабный анализ ортологов и паралогов в рамках коварионоподобных и постоянных, но разных моделей эволюции аминокислот». Молекулярная биология и эволюция. 27 (11): 2618–2627. Дои:10.1093 / molbev / msq149. ЧВК 2955734. PMID 20551039.
  6. ^ Гариб, WH; Робинсон-Рехави, М (2011). «Когда ортологи расходятся между человеком и мышью». Брифинги по биоинформатике. 12 (5): 436–441. Дои:10.1093 / bib / bbr031. ЧВК 3178054. PMID 21677033.
  7. ^ Нехрт, Нидерланды; Кларк, WT; Radivojac, P; Хан, MW (2011). «Проверка гипотезы ортолога со сравнительными функциональными геномными данными млекопитающих». PLOS вычислительная биология. 7 (6): e1002073. Bibcode:2011PLSCB ... 7E2073N. Дои:10.1371 / journal.pcbi.1002073. ЧВК 3111532. PMID 21695233.
  8. ^ Сторц, Джей Ф .; Hoffmann, Federico G .; Opazo, Juan C .; Морияма, Хидеаки (март 2008 г.). «Адаптивная функциональная дивергенция между триплицированными генами α-глобина у грызунов». Генетика. 178 (3): 1623–1638. Дои:10.1534 / генетика.107.080903. ЧВК 2278084. PMID 18245844.
  9. ^ Чжэн, Y; Сюй, Д; Гу, X (2007). «Функциональная дивергенция после дупликации гена и взаимосвязь последовательность-структура: тематическое исследование альфа-субъединиц G-белка». Журнал экспериментальной зоологии, часть B: Молекулярная эволюция и эволюция развития. 308 (1): 85–96. Дои:10.1002 / jez.b.21140. PMID 17094082.