- pseudogenes คืออะไร?
- ประวัติศาสตร์
- คุณสมบัติ
- ประเภทของเทียม
- ประมวลผลและยังไม่ได้ดำเนินการ
- ยีนที่มีชีวิตผีและเทียมที่ตายแล้ว
- มุมมองวิวัฒนาการ
- อ้างอิง
pseudogenesเป็นลำดับที่แพร่หลายและอุดมสมบูรณ์มากในจีโนมของสิ่งมีชีวิตจากสัตว์และพืชแบคทีเรีย ในอดีตถือเป็นฟอสซิลหรือเรียกง่ายๆว่า "DNA ขยะ"
อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเทียมมีหน้าที่ควบคุมและบางชนิดสามารถถ่ายทอดเป็น RNA ที่ใช้งานได้ บทบาทในการควบคุมสามารถดำเนินการได้ผ่านการปิดเสียงหรือการสร้าง RNA ขนาดเล็กหรือผ่านการเปลี่ยนแปลงของ Messenger RNA ที่กำหนดรหัสสำหรับโปรตีนบางชนิด
ที่มา: Rcrzarg จาก English Wikipedia
ในการศึกษาเกี่ยวกับจีโนมของมนุษย์คาดว่ามี pseudogenes ประมาณ 20,000 ตัวซึ่งเป็นจำนวนที่เทียบได้กับลำดับที่เป็นรหัสสำหรับโปรตีน
ผู้เขียนบางคนคิดว่าเป็นการยากที่จะกำหนดขอบเขตระหว่างยีนกับเทียมเนื่องจากในบางครั้งการไม่ทำงานของยีนยังไม่ชัดเจน ความรู้เกี่ยวกับเทียมในปัจจุบันนั้นตื้นและยังมีคำถามมากมายในเรื่องนี้
pseudogenes คืออะไร?
Pseudogenes คือสำเนาของยีนบางตัวที่มีลำดับที่ไม่สมบูรณ์หรือ "เสียหาย" เนื่องจากสาเหตุหลายประการ
ความเสียหายเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในกรอบการอ่านหรือรหัสหยุดก่อนกำหนด อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้เป็นโครงสร้างที่ชวนให้นึกถึงในแง่มุมต่างๆของยีนที่กำเนิดขึ้น
Pseudogenes สามารถอยู่ที่ใดก็ได้ในจีโนม กระบวนการรีโทรทรานสโพซิชั่นอาจทำให้พวกมันรวมกลุ่มกันติดกับยีนพาราโลกของพวกมันหรือถูกแทรกในตำแหน่งที่ห่างไกลแม้กระทั่งบนโครโมโซมอื่น
ประวัติศาสตร์
ดีเอ็นเอมีความซับซ้อนมากกว่าที่คิด ไม่ใช่ทุกส่วนของการเข้ารหัสโปรตีน นั่นคือไม่ใช่ทุกภูมิภาคที่จะถูกแปลงเป็น Messenger RNA ซึ่งจะถูกแปลเป็นลำดับของกรดอะมิโนซึ่งเป็นส่วนประกอบของโปรตีน
ด้วยการจัดลำดับของจีโนมมนุษย์ทำให้เห็นได้ชัดว่ามีรหัสโปรตีนเพียงส่วนเล็ก ๆ (ประมาณ 2%) เท่านั้น นักชีววิทยาสงสัยในทันทีว่าการทำงานของดีเอ็นเอจำนวนมหาศาลนี้ดูเหมือนจะไม่สำคัญ
เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ DNA ทั้งหมดที่ไม่ได้ใช้รหัสสำหรับโปรตีนหรือ DNA ที่ไม่มีการเข้ารหัสนั้นถือว่าเป็น DNA ขยะอย่างไม่ถูกต้อง
ภูมิภาคเหล่านี้รวมถึงองค์ประกอบที่เคลื่อนย้ายได้ตัวแปรโครงสร้างส่วนที่ซ้ำกันลำดับการทำซ้ำควบคู่องค์ประกอบที่ไม่เข้ารหัสที่อนุรักษ์ไว้ RNA ที่ไม่ใช่การเข้ารหัสที่ใช้งานได้องค์ประกอบตามกฎข้อบังคับและเทียมเทียม
ทุกวันนี้ DNA ของขยะถูกทิ้งไปจากวรรณกรรมโดยสิ้นเชิง หลักฐานแสดงให้เห็นชัดเจนว่าเทียมมีส่วนร่วมในการกำกับดูแลการทำงานของเซลล์ที่แตกต่างกัน
pseudogene ตัวแรกที่รายงานคือในปีพ. ศ. 2520 ในดีเอ็นเอของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ Xenopus laevis จากช่วงเวลานั้นเริ่มมีการรายงานถึงสิ่งมีชีวิตปลอมที่แตกต่างกันในสิ่งมีชีวิตต่างๆรวมถึงพืชและแบคทีเรีย
คุณสมบัติ
ตามที่กล่าวไว้เทียมเทียมนั้นห่างไกลจากการทำสำเนาของยีนอื่นที่ไม่ได้ใช้งาน การศึกษาล่าสุดสนับสนุนแนวคิดที่ว่า pseudogenes ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบกำกับดูแลในจีโนมโดยปรับเปลี่ยน "ญาติ" ที่เป็นรหัสสำหรับโปรตีน
นอกจากนี้ยังสามารถถ่ายทอดเทียมหลายชนิดเป็น RNA ได้และบางชนิดแสดงรูปแบบการกระตุ้นเฉพาะเนื้อเยื่อ
การถอดเสียงเทียมสามารถประมวลผลเป็น RNA ที่รบกวนขนาดเล็กที่ควบคุมลำดับการเข้ารหัสผ่าน RNAi
การค้นพบที่น่าทึ่งคือการพบว่า pseudogenes สามารถควบคุมตัวยับยั้งเนื้องอกและเนื้องอกบางชนิดได้โดยการกระตุ้น microRNAs เฉพาะ
ในการค้นพบที่มีค่านี้พบว่าเทียมมักสูญเสียการควบคุมระหว่างการลุกลามของมะเร็ง
ข้อเท็จจริงนี้รับประกันเพิ่มเติมเกี่ยวกับขอบเขตที่แท้จริงของการทำงานของ pseudogene เพื่อให้ได้แนวคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับเครือข่ายการกำกับดูแลที่ซับซ้อนซึ่งพวกเขามีส่วนเกี่ยวข้องและใช้ข้อมูลนี้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์
ประเภทของเทียม
ประมวลผลและยังไม่ได้ดำเนินการ
Pseudogenes แบ่งออกเป็นสองประเภทกว้าง ๆ : แปรรูปและไม่ได้แปรรูป หลังถูกแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ย่อยเป็นหน่วยและเทียมเทียมที่ซ้ำกัน
Pseudogenes เกิดจากการเสื่อมสภาพของยีนที่เกิดจากการทำซ้ำในกระบวนการวิวัฒนาการ "ความบกพร่อง" เหล่านี้เกิดขึ้นจากกระบวนการที่แตกต่างกันไม่ว่าจะเป็นการกลายพันธุ์ชี้การแทรกการลบหรือการเปลี่ยนแปลงในกรอบการอ่านที่เปิดอยู่
การสูญเสียผลผลิตหรือการแสดงออกอันเนื่องมาจากเหตุการณ์ข้างต้นส่งผลให้เกิดการผลิตสารเทียมที่ยังไม่ผ่านกระบวนการ ประเภทที่รวมกันเหล่านี้เป็นสำเนาเดียวของยีนผู้ปกครองที่ไม่สามารถใช้งานได้
pseudogenes ที่ไม่ผ่านกระบวนการและการทำซ้ำจะรักษาโครงสร้างของยีนด้วย introns และ exons ในทางตรงกันข้าม pseudogenes ที่ผ่านการประมวลผลมาจากเหตุการณ์ retrotransposition
Retrotransposition เกิดขึ้นโดยการรวมตัวใหม่ของ cDNA (DNA เสริมซึ่งเป็นสำเนาย้อนกลับของการถอดเสียง RNA ของผู้ส่งสาร) ในพื้นที่บางส่วนของจีโนม
ลำดับการตีเกลียวสองชั้นของ pseudogene ที่ประมวลผลถูกสร้างขึ้นโดย RNA แบบเกลียวเดียวที่สร้างโดย RNA polymerase II
ยีนที่มีชีวิตผีและเทียมที่ตายแล้ว
การจำแนกประเภทอื่นที่เสนอโดย Zheng และ Gerstein ได้จัดประเภทยีนเป็นยีนที่มีชีวิตเทียมหลอกและเทียมที่ตายแล้ว การจำแนกประเภทนี้ขึ้นอยู่กับการทำงานของยีนและ "ชีวิต" และ "ความตาย" ของสิ่งเหล่านี้
จากมุมมองนี้ยีนที่มีชีวิตคือยีนที่สร้างรหัสสำหรับโปรตีนและเทียมที่ตายแล้วเป็นองค์ประกอบในจีโนมที่ไม่ได้รับการถ่ายทอด
สถานะขั้นกลางประกอบด้วย phantom pseudogenes ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ประเภทย่อย ได้แก่ pseudogene ที่ขยายตัวมากเกินไป pseudogene piggy-back และ pseudogene ที่กำลังจะตาย
มุมมองวิวัฒนาการ
จีโนมของสิ่งมีชีวิตยังมีวิวัฒนาการและยีนมีคุณสมบัติในการเปลี่ยนแปลงและกำเนิดเดอโนโว กลไกที่แตกต่างกันเป็นสื่อกลางในกระบวนการเหล่านี้ ได้แก่ การทำสำเนายีนการหลอมรวมและฟิชชันของยีนการถ่ายโอนยีนด้านข้างเป็นต้น
เมื่อยีนกำเนิดขึ้นมันแสดงถึงจุดเริ่มต้นของพลังวิวัฒนาการในการกระทำ
การทำสำเนายีนก่อให้เกิดสำเนาโดยที่โดยทั่วไปยีนดั้งเดิมยังคงทำหน้าที่ของมันและสำเนาซึ่งไม่ได้อยู่ภายใต้แรงกดดันในการเลือกเพื่อรักษาฟังก์ชันเริ่มต้นดังกล่าว - สามารถกลายพันธุ์และเปลี่ยนฟังก์ชันได้อย่างอิสระ
หรืออีกวิธีหนึ่งยีนใหม่สามารถกลายพันธุ์ในลักษณะที่กลายเป็น pseudogene และสูญเสียการทำงานไป
อ้างอิง
- Groen, JN, Capraro, D. , & Morris, KV (2014). บทบาทที่เกิดขึ้นใหม่ของ pseudogene แสดง RNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสในฟังก์ชันเซลลูลาร์ วารสารนานาชาติด้านชีวเคมีและชีววิทยาของเซลล์, 54, 350-355
- Pink, RC, Wicks, K. , Caley, DP, Punch, EK, Jacobs, L. , & Carter, DRF (2011) Pseudogenes: หลอกหน้าที่หรือตัวควบคุมที่สำคัญในสุขภาพและโรค?. Rna, 17 (5), 792-798
- Poliseno, L. , Salmena, L. , Zhang, J. , Carver, B. , Haveman, WJ, & Pandolfi, PP (2010) ฟังก์ชั่นที่ไม่ขึ้นกับการเข้ารหัสของยีนและ mRNA ของเทียมจะควบคุมชีววิทยาของเนื้องอก ธรรมชาติ, 465 (7301), 1033.
- ตูตาร์วาย. (2555). Pseudogenes. จีโนมิกส์เปรียบเทียบและเชิงฟังก์ชัน, 2012, 424526
- Zheng, D. , & Gerstein, MB (2007). ขอบเขตที่คลุมเครือระหว่างยีนและเทียม: คนตายฟื้นขึ้นมาหรือไม่? แนวโน้มทางพันธุศาสตร์, 23 (5), 219-224.