Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Айала Ф. -> "Современная генетика. Том 3" -> 114

Современная генетика. Том 3 - Айала Ф.

Айала Ф. , Кайгер Дж. Современная генетика. Том 3 — М.: Мир, 1988. — 332 c.
Скачать (прямая ссылка): sovremennayagenetikat31988.djvu
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 161 >> Следующая

очень сходных участков. Так, последовательность Alu длиной около 300 п.
н. представлена в геноме человека 300 ООО копиями, что составляет около
3% всей ДНК. Последовательность длиной 6,4 т. п. н., обнаруженная в
кластере генов [3-глобинов, представлена 3000 копий, разбросанными по
всему геному человека, что в сумме составляет еще около 1% общей ДНК
генома.
Горизонтальный перенос генов
Дупликации генов увеличивают общее количество ДНК в клетке и создают
возможность для приобретения генами в процессе эволюции новых функций.
Дуплицированные гены входят в состав генома потомков носителя предкового
гена. Другими словами, предковый и дуплицированные гены входят в состав
генофонда одного и того же вида. На первый взгляд эволюция посредством
включения гена, возникшего в одном виде, в генофонд другого вида
невозможна: поскольку виды репродуктивно изолированы друг от друга, они
эволюционируют как независимые общности. Однако уже несколько десятков
лет известно, что прокариоты способны включать чужеродную ДНК посредством
процессов трансформации и трансдукции. Хорошо также установлено, что
эукариотические клетки в культуре ткани способны включать ДНК другого
вида (см. гл. 18). Недавно получены данные, свидетельствующие о том, что
гены могут переходить от одного эукариотического организма к другому и
даже от эукариот к прокариотам, хотя такое явление должно происходить
очень редко даже в эволюционном масштабе времени, если оно вообще
происходит.
Два возможных случая горизонтального переноса генов (т. е. переноса генов
между одновременно существующими видами, а не от предка потомкам)
относятся к морским ежам. Молчащие сайты избыточных кодонов
высокоповторяющихся геной, кодирующих гистоны Н4 и НЗ, эволюционировали в
нескольких видах морских ежей со скоростью 0,5-0,6 нуклеотидных замен в
миллион лет, т.е. со скоростью, близкой к наблюдаемой для генов с
уникальными последовательностями, кодирующих белки. У одного из видов,
Psammechinus miliaris, скорость эволюции этих молчащих сайтов оказалась в
100-200 раз ниже нормальной. Одно из возможных объяснений состоит в том,
что по некоторым неизвестным причинам Psammechinus находится под
действием сильного отбора, более чем в сто раз снижающего скорость
эволюции молчащих сайтов по сравнению с другими видами. Альтернативное
объяснение: кластер генов гистона получен от другого вида,
Strongylocentrotus drobachiensis, в последний миллион лет, хотя эти виды
разошлись от об-
252
Эволюция генетического материала
щего предка 65 миллионов лет тому назад. Другая пара видов морских ежей
Strongylocentrotus purpuratus и Tripneustes gratilla разошлась в процессе
эволюции еще раньше. Уникальные последовательности ДНК этих видов
дивергировали с обычной скоростью, однако обнаружено семейство
повторяющихся последовательностей, очень похожих у обоих видов. Одно из
возможных объяснений-сравнительно недавний горизонтальный перенос этого
семейства последовательностей от одного вида другому.
|~Еще более загадочным выглядит пример горизонтального переноса между
рыбой семейства сребробрюшковых и ее биолюминесцирующим бактериальным
симбионтом Photobacter leiognathi. Супероксиддисмута-' зой (СОД)
называется фермент, участвующий в устранении вредных для клетки
кислородных радикалов. Один тип СОД характерен для митохондрий эукариот и
встречается также у марганец-содержащих прокариот. Другой тип СОД
встречается у эукариот, содержащих медь и цинк, и у прокариот, содержащих
железо. СОД этого типа у P. leiognathi намного, больше похожа на
соответствующий фермент своего хозя-ина-рыбы, чем на СОД каких бы то ни
было других прокариот. Именно горизонтальный перенос гена, кодирующего
этот фермент, от рыбы к бактериальному симбионту может служить
объяснением этому сходству.
Данных по горизонтальному переносу генов еще очень мало, и они не
являются бесспорными, не исключены и совершенно другие объяснения. Если
горизонтальный перенос существует, это значит, что существуют широкие
пути эволюции, считавшиеся до последнего времени закрытыми для эукариот.
В любом случае это явление не должно быть слишком широко распространенным
даже в эволюционном масштабе времени. В противном случае организмы
представляли бы собой некую мешанину генов, и было бы невозможно
устанавливать четкие степени гомологии и эволюционного родства между
видами и более крупными таксономическими категориями. Мы были бы
неспособны, например, четко отделить насекомых как самостоятельный таксон
от, скажем, моллюсков. Коадаптация генов в геноме (гл. 25) ограничивает
возможность встраивания чужеродных функциональных генов и делает
горизонтальный перенос (если он существует) событием чрезвычайно редким.
Литература
Allendorf F. W., Kudsen К. L, Phelps S. R. (1982). Identification of a
gene regulating the tissue expression of a phosphoglucomutase locus in
rainbow trout, Genetics, 102, 259-268.
Ayala F.J. (1975). Genetic differentiation during the speciation process,
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 161 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed