偽遺伝子の機能と型



の 偽遺伝子 それらは動物や植物からバクテリアまで、生物のゲノムにいたるところに存在し、そして非常に豊富な配列です。歴史的にそれらは化石としてあるいは単に「ジャンクDNA」として考えられていました.

しかしながら、今日では、偽遺伝子は調節機能を有し、そしていくつかは機能的ＲＮＡに転写されさえすることができることが知られている。調節におけるその役割は、低分子RNAのサイレンシングまたは形成によって、あるいは特定のタンパク質をコードするメッセンジャーRNAの変化によって実行され得る。.

ヒトゲノムで行われた研究では、約2万の偽遺伝子があると推定されています - タンパク質をコードする配列に匹敵する数.

ある場合には遺伝子の非機能性が明らかではないので、ある遺伝子と偽遺伝子との間に限界を設定することは困難であると考える著者もいる。偽遺伝子に関する現在の知識は浅く、この問題に関してまだ多くの質問があります。.

索引

  • 1偽遺伝子とは?
  • 2歴史
  • 3つの機能
  • 4種類の偽遺伝子
    • 4.1処理済および未処理
    • 4.2生きている遺伝子、ファントムと死んだ偽遺伝子
  • 5進化論
  • 6参考文献

偽遺伝子とは?

偽遺伝子は、様々な理由から、欠損または「損傷を受けた」配列を持つ特定の遺伝子のコピーです。.

これらの損傷は、読み枠または時期尚早の終止コドンの変化によって起こる。しかし、あなたはそれらを起源とする遺伝子のいくつかの側面で構造的に覚えている.

偽遺伝子はゲノムのどこにでも位置することができる。逆転位プロセスは、それらをそれらのパラログ遺伝子に隣接してグループ化すること、または離れた場所に挿入することを引き起こす可能性がある - たとえ別の染色体においても.

歴史

DNAは見かけよりも複雑です。そのすべてのセクションがタンパク質コーディングではありません。つまり、すべての領域がメッセンジャーRNAになるわけではなく、その後メッセンジャーRNAはアミノ酸の配列に翻訳されます - タンパク質の構成要素.

ヒトゲノムの配列決定により、ごく一部（約２％）がタンパク質をコードしていることが非常に明らかになった。即座に生物学者たちは、この膨大な量のDNAの機能が疑問に思っていました。.

何年もの間、タンパク質をコードしていなかったすべてのDNA、またはコードしていないDNAは、誤ってジャンクDNAと見なされていました。.

これらの領域には、転移因子、構造変異体、重複セグメント、縦列反復配列、保存された非コード要素、非コード機能性RNA、調節要素、および偽遺伝子が含まれます。.

今日では、ジャンクDNAという用語は文献から完全に破棄されています。偽遺伝子が異なる細胞機能の調節要素として関与していることが明らかにされている.

報告された最初の偽遺伝子は、両生類のDNAに1977年にありました アフリカツメガエル. その瞬間から、植物やバクテリアを含むさまざまな生物でさまざまな偽遺伝子が報告されるようになりました。.

機能

論じたように、偽遺伝子は他の遺伝子の不活性コピーではない。最近の研究は、偽遺伝子がゲノムの調節要素として働き、タンパク質をコードするそれらの「いとこ」を修飾するという考えを支持している。.

さらに、いくつかの偽遺伝子がRNAに転写されるようになり得、そしていくつかは各組織の特異的活性化パターンを示す。.

偽遺伝子の転写産物は、RNAiを介してコード配列を調節する低分子干渉RNAに加工することができます。.

注目すべき発見は、偽遺伝子が特定のマイクロRNAを活性化することによって、腫瘍抑制因子および特定の癌遺伝子を調節することができることを発見することであった。.

この貴重な発見において、偽遺伝子はしばしば癌の進行中にそれらの調節を失うことが注目された。.

この事実は、偽遺伝子の機能の真の範囲をより深く調査し、それらが関与している複雑な規制ネットワークをよりよく理解し、そしてこの情報を医療目的に使用することを正当化する。.

偽遺伝子の種類

処理済および未処理

偽遺伝子は、処理済みと未処理の2つの大きなカテゴリに分類されます。後者は、単一偽遺伝子と重複偽遺伝子へのサブカテゴリ化に分けられます。.

偽遺伝子は、進化の過程における重複によって生じた遺伝子の劣化によって産生される。これらの「機能障害」は、点突然変異、挿入、欠失、またはオープンリーディングフレームの変化にかかわらず、さまざまなプロセスを通して発生します。.

前述の事象による生産性または発現の喪失は、未処理偽遺伝子の産生につながる。ユニットタイプのものは、機能しなくなる親遺伝子の単一コピーです。.

未処理の偽遺伝子および重複物は、イントロンおよびエクソンと共に、遺伝子の構造を維持する。対照的に、処理された偽遺伝子は逆転移事象に由来する.

逆転移は、cDNA（メッセンジャーRNA転写産物の逆コピーである相補的DNA）のゲノムの特定領域への再統合によって起こる。.

プロセシングされた偽遺伝子の二本鎖配列は、RNAポリメラーゼIIによって生成された一本鎖RNAによって生成される.

生きている遺伝子、幽霊の偽遺伝子、そして死んでいる

ZhengおよびGersteinによって提案された別の分類は、遺伝子を生きている遺伝子、偽遺伝子ファントムおよび死んだ偽遺伝子として分類する。この分類は、遺伝子の機能性、そしてこれらの「生」と「死」に基づいています。.

この観点では、生きている遺伝子はタンパク質をコードする遺伝子であり、死んだ偽遺伝子は転写されないゲノムの要素です。.

中間状態は3つのサブカテゴリに分類されるファントム偽遺伝子で構成されています。 偽偽遺伝子、ピギーバック偽遺伝子、死にかけている偽遺伝子）.

進化の視点

生物のゲノムも進化し、遺伝子は変化して由来するという性質を持っています de novo. これらの過程を媒介するメカニズムはさまざまで、その中には遺伝子複製、融合と遺伝子分裂、遺伝子の側方移動などがあります。.

遺伝子が発生すると、それは進化力が作用することができるように開始点を表します.

遺伝子複製は、一般に、元の遺伝子がその機能を保持し、その初期機能を維持するという選択的圧力の下にないコピーが自由に変異して機能を変えることができるコピーを生み出す。.

あるいは、新しい遺伝子は偽遺伝子でありその機能を失うように突然変異することができる。.

参考文献

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