The pseudogeny jsou to všudypřítomné a poměrně hojné sekvence v genomech živých bytostí, od zvířat a rostlin po bakterie. Historicky byly považovány za fosilie nebo jednoduše za „zbytečnou DNA“.
Dnes je však známo, že pseudogeny mají regulační funkce a některé lze dokonce přepsat do funkční RNA. Jeho role v regulaci může být prováděna umlčováním nebo tvorbou malých RNA nebo změnami messengerové RNA, která kóduje určitý protein..
Ve studiích prováděných na lidském genomu se odhaduje, že existuje asi 20 tisíc pseudogenů - počet srovnatelný se sekvencemi kódujícími proteiny.
Někteří autoři považují za obtížné stanovit hranici mezi genem a pseudogenem, protože v některých případech není nefunkčnost genů jasná. Současná znalost pseudogenů je povrchní a stále existuje mnoho otázek týkajících se tohoto tématu..
Rejstřík článků
Pseudogeny jsou kopie určitých genů, které mají z různých příčin deficitní nebo „poškozené“ sekvence.
K těmto škodám dochází v důsledku změn čtecích rámců nebo předčasných stop kodonů. Strukturálně však připomínají různé aspekty genu, který je vytvořil..
Pseudogeny lze lokalizovat kdekoli v genomu. Procesy retrotranspozice mohou způsobit jejich shlukování v sousedství genu paralogu nebo jejich vložení na vzdálené místo - dokonce i na jiný chromozom..
DNA je složitější, než se zdá. Ne všechny jeho části kódují bílkoviny. To znamená, že ne všechny oblasti se převádějí na messenger RNA, která se poté převádí na aminokyselinovou sekvenci - stavební kameny proteinů..
Se sekvenováním lidského genomu vyšlo najevo, že pouze malá část (asi 2%) kóduje proteiny. Biologové okamžitě přemýšleli o funkci tohoto nesmírného množství DNA, která se zdá být nedůležitá.
Po mnoho let byla veškerá DNA, která nekódovala proteiny nebo nekódující DNA, považována - nesprávně - za nevyžádanou DNA.
Tyto oblasti zahrnují transponovatelné prvky, strukturní varianty, duplicitní segmenty, tandemové opakující se sekvence, konzervované nekódující prvky, funkční nekódující RNA, regulační prvky a pseudogeny..
Dnes byl pojem haraburdí DNA z literatury zcela vynechán. Důkazy jasně ukazují, že pseudogeny se účastní jako regulační prvky různých buněčných funkcí..
První uváděný pseudogen byl v roce 1977 v DNA obojživelníků Xenopus laevis. Od té chvíle začaly být hlášeny různé pseudogeny v různých organismech, včetně rostlin a bakterií..
Jak již bylo uvedeno, pseudogeny zdaleka nejsou neaktivními kopiemi jiného genu. Nedávné studie podporují myšlenku, že pseudogeny působí jako regulační prvky v genomu a modifikují své „bratrance“, které kódují proteiny..
Kromě toho lze do RNA přepsat několik pseudogenů a některé vykazují tkáňově specifický aktivační vzor..
Pseudogenní transkript lze zpracovat na malé interferující RNA, které regulují kódující sekvence prostřednictvím RNAi.
Pozoruhodným objevem bylo zjištění, že pseudogeny jsou schopné regulovat nádorové supresory a určité onkogeny aktivací specifických mikroRNA..
V tomto cenném zjištění bylo poznamenáno, že pseudogeny často ztrácejí regulaci během progrese rakoviny..
Tato skutečnost vyžaduje další prozkoumání skutečného rozsahu funkce pseudogenu, získání lepší představy o složité regulační síti, do které jsou zapojeny, a použití těchto informací pro lékařské účely..
Pseudogeny jsou rozděleny do dvou hlavních kategorií: zpracované a nezpracované. Ty jsou rozděleny do podkategorizace na jednotku a duplikáty pseudogenů..
Pseudogeny jsou produkovány zhoršováním genů, které vznikly duplikací v průběhu evoluce. K těmto „poruchám“ dochází různými procesy, ať už jde o bodové mutace, inzerce, delece nebo změny v otevřeném čtecím rámci..
Ztráta produktivity nebo exprese v důsledku výše uvedených událostí má za následek produkci nezpracovaného pseudogenu. Jednotkové typy jsou jedinou kopií rodičovského genu, který se stává nefunkčním.
Nezpracované pseudogeny a duplikáty udržují strukturu genu s introny a exony. Naproti tomu zpracované pseudogeny pocházejí z retrotranspozičních událostí.
K retrotranspozici dochází reintegrací cDNA (komplementární DNA, která je reverzní kopií transkriptu messengerové RNA) v určité oblasti genomu.
Dvouřetězcová sekvence zpracovaného pseudogenu je generována jednořetězcovou RNA generovanou RNA polymerázou II..
Další klasifikace, kterou navrhli Zheng a Gerstein, klasifikuje geny jako živé geny, pseudogeny duchů a mrtvé pseudogeny. Tato klasifikace je založena na funkčnosti genu a na jejich „životě“ a „smrti“..
Z tohoto pohledu jsou živé geny geny, které kódují proteiny, a mrtvé pseudogeny jsou prvky v genomu, které nejsou přepsány..
Mezilehlý stav se skládá z fantomových pseudogenů, které se dělí do tří podkategorií: vybitý pseudogen, pseudogen na zádech a umírající pseudogen. vyloučený pseudogen, pseudogen zpět a umírající pseudogen).
Genomy organismů se také vyvíjejí a geny mají schopnost měnit se a vznikat de novo. Tyto mechanismy zprostředkovávají různé mechanismy, včetně duplikace genů, fúze a štěpení genů, laterálního přenosu genů atd..
Jakmile gen vznikne, představuje výchozí bod pro působení evolučních sil..
Genová duplikace vytváří kopii, kde si původní gen obecně zachovává svoji funkci a kopie - která není pod selektivním tlakem k udržení uvedené počáteční funkce - může volně mutovat a měnit funkci.
Alternativně může nový gen mutovat takovým způsobem, že skončí jako pseudogen a ztratí svou funkci..
Zatím žádné komentáře