Dnk ketma ketliklarini taqqoslash. Gomolog genlar, ortologlar, paraloglar va ksenologlar

DNK ketma ketliklarini taqqoslash. Gomolog genlar, ortologlar, paraloglar va ksenologlar

Reja:

Kirish

1. 
   Gomologik ketma ketliklar
   
2. 
   Orfologik va paralog genlar o'rtasidagi farq
   

Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar ro`yxati


Kirish
Gomologiya qiyosiy biologiyani tashkil etishning asosini tashkil qiladi. Gomologik xususiyat ko'pincha homolog deb ataladi (shuningdek, homolog deb ham yoziladi). Genetikada "homolog" atamasi gomologik oqsilga ham, uni kodlovchi genga ham (DNK ketma-ketligiga) nisbatan qo'llaniladi. Anatomik tuzilmalarda bo'lgani kabi, oqsil yoki DNK ketma-ketligi o'rtasidagi homologiya umumiy ajdodlar nuqtai nazaridan aniqlanadi. DNKning ikkita segmenti turlanish hodisasi (ortologlar) yoki takrorlanish hodisasi (paraloglar) tufayli umumiy ajdodlarga ega bo'lishi mumkin. Oqsillar yoki DNK o'rtasidagi homologiya ko'pincha ketma-ketlik o'xshashligi asosida noto'g'ri xulosaga keladi. "Foiz homologiyasi" va "ketma-ket o'xshashlik" atamalari ko'pincha bir-birining o'rnida ishlatiladi. Anatomik tuzilmalarda bo'lgani kabi, yuqori ketma-ketlik o'xshashligi konvergent evolyutsiya tufayli yoki qisqaroq ketma-ketlikda bo'lgani kabi, tasodif tufayli yuzaga kelishi mumkin. Bunday ketma-ketliklar o'xshash, ammo gomologik emas. Gomolog bo'lgan ketma-ketlik mintaqalari ham saqlanib qolgan deb ataladi. Buni aminokislotalar ketma-ketligida saqlash bilan adashtirmaslik kerak, bunda ma'lum bir pozitsiyadagi aminokislotalar funktsional ekvivalent fizik-kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lgan boshqasi bilan almashtiriladi. Biroq, qisman homologiyaga murojaat qilish mumkin, bunda taqqoslangan ketma-ketliklarning bir qismi naslni taqsimlaydi (taxmin qilinadi), qolganlari esa yo'q. Masalan, qisman homologiya gen sintezi hodisasidan kelib chiqishi mumkin.

1. 
   Gomologik ketma-ketliklar
   

Gomologik ketma-ketliklar, agar ular turlanish hodisasi bilan ajratilgan bo'lsa, ortologik bo'ladi: tur ikki alohida turga ajralganda, hosil bo'lgan ikkita turdagi bitta genning nusxalari ortologik deyiladi. Ortologlar yoki orfologik genlar - bu oxirgi umumiy ajdodning bitta genidan vertikal nasldan kelib chiqqan turli turlardagi genlar. Masalan, grippni tartibga soluvchi o'simlik oqsili ikkalasida ham mavjud Arabidopsis (ko'p hujayrali yuqori o'simlik) va Chlamydomonas (bir hujayrali yashil suv o'tlari). The Chlamydomonas versiya ancha murakkab: u membranani bir marta emas, ikki marta kesib o'tadi, qo'shimcha domenlarni o'z ichiga oladi va muqobil qo'shilishdan o'tadi. Biroq, u ancha soddaroq narsani to'liq almashtirishi mumkin Arabidopsis oqsil, agar gen muhandisligi orqali suv o'tlaridan o'simlik genomiga o'tkazilsa. Muhim ketma-ketlik o'xshashligi va umumiy funktsional domenlar bu ikki gen umumiy ajdoddan meros bo'lib o'tgan ortologik genlar ekanligini ko'rsatadi. Ortologik ketma-ketliklar organizmlarning taksonomik tasnifi va filogenetik tadqiqotlarida foydali ma'lumotlarni beradi. Organizmlarning o'zaro bog'liqligini kuzatish uchun genetik divergentsiyadan foydalanish mumkin. Bir-biriga juda yaqin bo'lgan ikkita organizm ikkita ortolog o'rtasida juda o'xshash DNK ketma-ketligini ko'rsatishi mumkin. Aksincha, boshqa organizmdan evolyutsion yo'l bilan ajratilgan organizm, o'rganilayotgan ortologlar ketma-ketligida katta farqni ko'rsatishi mumkin.
Gomologik ketma-ketliklar, agar ular genlarni ko'paytirish hodisasi bilan ajratilgan bo'lsa, paralog hisoblanadi: agar organizmdagi gen bir genomda ikki xil pozitsiyani egallash uchun ko'paytirilsa, u holda ikkita nusxa paralogdir. Paralog genlar ko'pincha bir xil turga tegishli, ammo bu shart emas. Masalan, odamlarning gemoglobin geni va shimpanzelarning miyoglobin geni paraloglardir. Paraloglarni ichki paraloglar (turlanish hodisasidan keyin paydo bo'lgan paralog juftlari) va tashqi paraloglar (turlanish hodisasidan oldin paydo bo'lgan paraloglar juftlari) ga bo'lish mumkin. Turlar orasidagi tashqi paraloglar - bu ikki organizm o'rtasida turlanishdan oldin ko'payish tufayli mavjud bo'lgan juft paraloglar. Turlar ichida tashqi paraloglar bir xil organizmda mavjud bo'lgan, lekin ko'payish hodisasi turlanishdan keyin sodir bo'lgan juft paraloglardir. Paraloglar odatda bir xil yoki o'xshash funktsiyaga ega, lekin ba'zida bunday emas. Ikki nusxadagi genning bir nusxasiga asl selektiv bosim yo'qligi sababli, bu nusxa mutatsiyaga va yangi funktsiyalarga ega bo'lishi mumkin. Paralogik ketma-ketliklar genomlarning rivojlanishi haqida foydali ma'lumot beradi. Mioglobin va gemoglobinni kodlovchi genlar qadimgi paraloglar hisoblanadi. Xuddi shunday, gemoglobinlarning to'rtta ma'lum sinfi (gemoglobin A, gemoglobin A2, gemoglobin B va gemoglobin F) bir-birining paraloglaridir. Ushbu oqsillarning har biri kislorodni tashishning bir xil asosiy funktsiyasini bajaradigan bo'lsa-da, ular allaqachon funktsiyalari bo'yicha bir oz farq qilgan: xomilalik gemoglobin (gemoglobin F) kattalardagi gemoglobinga qaraganda kislorodga nisbatan yuqori yaqinlikka ega. Biroq, funktsiya har doim ham saqlanib qolmaydi.