Ewolucja genów i genomów

Transkrypt

1 Ewolucja genów i genomów

2 The Revised Classification of Eukaryotes SAR Stramenopila Alveolata Rhizaria 2 Journal of Eukaryotic Microbiology Volume 59, Issue 5, pages , 28 SEP 2012 DOI: /j x

3 Rozmiar genomu Eukaryota 1 pg DNA = 1Gzasad Alexandrium tamarense Około 140 chromosomów 200 pg DNA/komórkę Rośliny do 150 pg 3

4 Kompresja i ekspansja genomu Białko HTT odpowiedzialne za chorobę Huntingtona 67 eksonów u człowieka i ryby Takifugu Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; Copyright 2002, Bruce Alberts, Alex Corradi N, Slamovits C H Briefings in Functional Genomics 2011;10: The Author Published by Oxford University Press. All rights reserved. For permissions, please journals.permissions@oup.com

5 Ciągła reorganizacja genomu Bloki genów zachowane Syntenia genów rzodkiewnika, ziemniaka i winorośli Rearanżacja chromosomów 5 X Xu et al. Nature 000, 1-7 (2011) doi: /nature10158

6 Genom komórkowy i proteomy w przedziałach komórkowych P Dolezal et al. Science 2006;313: Published by AAAS

7 Wędrówka genów między przedziałami Geny akumulują się w jądrze 7

8 Rickettsia Genomy mitochondrialne bliski krewny mitochondriów Jacoba, Reclinomonas Maję najwięcej j genów mitochondrialnych 8

9 Geny organellarne Geny uciekają z organelli Drobna część została ł Fotosynteza i oddychanie Translacja Hipoteza hydrofobowa (ale Rubisco-LSU) Hipoteza CORR (co-location for redox regulation) Ponadto trudności transportu i składania białek 9

10 Geny chloroplastowe W genomach chloroplastowych zostały geny kodujące białka położone blisko centrów aktywnych 10

11 Ewolucja przez duplikacje genów Hemoglobina 11 Brown TA. Genomes. 2nd edition. Oxford: Wiley-Liss; 2002.

12 Ewolucja przez duplikacje genów Ohno, Susumu. (1970). Evolution by gene duplication. Nowe geny mogą powstać przez duplikacje DNA RNA od innego organizmu (gatunku) 12

13 Duplikacja genów Ohno, Susumu. (1970). Evolution by gene duplication. 13 Brown TA. Genomes. 2nd edition. Oxford: Wiley-Liss; 2002.

14 Duplikacja genów Dzisiejsza wersja. Richard C Moore, Michael D Purugganan The evolutionary dynamics of plant duplicate genes Current Opinion in Plant Biology Volume 8, Issue

15 Geneza i ewolucja genów homeotycznych Oliver Hobert & Heiner Westphal Trends in Genetics: 2/2000 NATURE REVIEWS GENETICS VOLUME 6 DECEMBER Nature Publishing Group 15

16 Duplikacja i tasowanie domen białkowych 16

17 Duplikacja i tasowanie domen białkowych Tasowanie eksonów Plazminogen EGF Kringle 17

18 Kasetowa budowa białek osocza krwi Białka tpa Czynnik XII HGFA Fibronektyna Domeny K, Kringle P, proteaza E, EGF-podobna Pr, bogata w prolinę F, Fibronektyna typ I ( finger ) II, Fibronektyna typ II III, Fibronektyna typ III Martijn et al. Physiological responses to protein aggregates: Fibrinolysis, coagulation and inflammation (new roles for old factors) FEBS Letters Volume 583, Issue

19 Kasetowa budowa białek Duplikacje domen Niezależne od intronów Zależne od intronów Białko ANK1 z erytrocytów 19 Street et al. (2006) The Role of Introns in Repeat Protein Gene Formation Journal of Molecular Biology 360,

20 Gęstość intronów w genomach Eukarya 20 Roy et al. Nature Reviews Genetics 7, (March 2006) doi: /nrg1807

21 Eksonowa teoria genów Walter Gilbert 1987 Elegancka hipoteza Dystrybucja y intronów nie potwierdza jej Tasowanie eksonów głównie u kręgowców Brown TA. Genomes. 2nd edition. Oxford: Wiley-Liss; Available from: 21

22 Pochodzenie intronów jądrowych Być może od intronów grupy II 22

23 Poliploidyzacja Płodne potomstwo 23

24 Poliploidyzacja u roślin Wielokrotna duplikacja genomu u roślin nasiennych 24 Jiao et al. Ancestral polyploidy in seed plants and angiosperms 5 M AY V O L N AT U R E

25 Syntenia Dwukrotna duplikacja genomu ~58 milionów lat temu i <13 milionów lat temu Po odgałęzieniu, kolejno winorośli i lucerny 25 ND Young et al. Nature 000, 1-5 (2011) doi: /nature10625

26 Heksaploidalna pszenica Prawdopodobnie z udziałem człowieka 26

27 Powstawanie nowych chromosomów Martis M M et al. PNAS 2012;109: by National Academy of Sciences