Согласованная эволюция

Согласованная эволюция - это явление, при котором паралоги гены внутри одного вида более тесно связаны друг с другом чем с членами того же семейства генов у близкородственных видов. Возможно, это могло произойти, даже если событие дупликации гена предшествовало событию видообразования. Высокое сходство последовательностей между паралогами может поддерживаться событиями гомологичной рекомбинации, которые приводят к конверсии гена, эффективно копируя некоторую последовательность из одной и перезаписывая гомологичную область в другой. Другая возможная гипотеза, которую еще предстоит опровергнуть, состоит в том, что быстрые волны дупликации гена ответственны за очевидно «согласованную» однородность тандемных и несвязанных повторов, наблюдаемую в согласованной эволюции.

• 1 Пример
• 2 Гипотезы для объяснения согласованной эволюции
• 3 Эволюция и видообразование
• 4 Ссылки

Пример можно увидеть у бактерий: Escherichia coli имеет семь оперонов, кодирующих различные рибосомные РНК. Для каждого из этих генов последовательности рДНК по существу идентичны для всех семи оперонов (дивергенция последовательностей всего 0,195%). У близкородственного вида Haemophilus influenzae его шесть оперонов рибосомной РНК полностью идентичны. Однако, когда два вида сравниваются вместе, расхождение последовательностей гена 16S рРНК между ними составляет 5,90%.

1. Быстрая амплификация гена, обычно поддерживаемая событиями рекомбинации в IS элементов, в бактериях или в других повторяющихся генетических элементах (ERV, LINE, SINE и т. Д.), Например, в эукариоты. Считается, что неконтролируемые события транспозиции этих мобильных элементов связаны с увеличением числа копий гена.
2. У организмов, размножающихся половым путем, неравный кроссинговер во время мейоза может быть ответственным за амплификацию из-за несовпадение повторяющихся последовательностей.
3. Перераспределение генов требует транспозиции, вероятно, с помощью тех же повторяющихся генетических элементов, что и в 1).
4. Гомогенизация аллелей геном конверсия также может иметь значение для организмов, размножающихся половым путем. Некоторые гены могут быть более склонны к конверсии генов, чем другие, что усиливает единство генов в семействе генов вида.

Результаты согласованной эволюции, в частности, в рибосомной ДНК гены, привел Cambridge молекулярную генетику Gabriel Dover к его противоречивой предложению молекулярного привода, который по его мнению был эволюционный принцип отличается как от естественный отбор и генетический дрейф. Близкородственные виды или даже популяции могут различаться по своим участкам, организующим ядрышко (ЯОР), которые представляют собой участки генома, содержащие множество копий генов рибосомной РНК у эукариот, обычно обнаруживаемых внутри или рядом с часто повторяющиеся части генома, такие как центромеры или теломеры у млекопитающих, таких как домовая мышь Mus musculus или насекомых, таких как кузнечик Podisma pedestris.

Таким образом, возникает вопрос: расположены ли ЯОР и рибосомные гены в разных местах генома у разных видов в результате естественного отбора на благо геномов, которые их несут? Или эти изменения - просто побочный продукт эгоистичной ДНК, такой как амплификация мобильного элемента ? Если повторы перемещаются в разные части генома у родственных видов, что происходит с предковыми копиями? Как рождаются тандемные массивы новых рибосомных генов и как теряются существующие тандемные массивы? Мы еще не знаем ответов, но задача будущих исследований в области эволюционной геномики и молекулярной генетики - понять механизмы согласованной эволюции.

Играет ли согласованная эволюция или молекулярный драйв роль в видообразовании? Мы еще не знаем, но кажется возможным, что, например, некоторые гибриды или обратные скрещивания между видами с разными ядрышковыми организующими областями / участками повторов рибосомной ДНК могут иметь пониженную приспособленность в результате избыточная или недостаточная экспрессия рибосомальной РНК.