Ewolucja genów i genomów
The Revised Classification of Eukaryotes SAR Stramenopila Alveolata Rhizaria 2 Journal of Eukaryotic Microbiology Volume 59, Issue 5, pages 429-514, 28 SEP 2012 DOI: 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x/full#jeu644-fig-0001
Rozmiar genomu Eukaryota 1 pg DNA = 1Gzasad Alexandrium tamarense Około 140 chromosomów 200 pg DNA/komórkę Rośliny do 150 pg 3
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; 2002. Copyright 2002, Bruce Alberts, Alex Corradi N, Slamovits C H Briefings in Functional Genomics 2011;10:115-124 4 The Author 2010. Published by Oxford University Press. All rights reserved. For permissions, please email: journals.permissions@oup.com
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:10.1038/nature10158
Genom komórkowy i proteomy w przedziałach komórkowych P Dolezal et al. Science 2006;313:314-318 Published by AAAS
Wędrówka genów między przedziałami Geny akumulują się w jądrze 7
Rickettsia Genomy mitochondrialne bliski krewny mitochondriów Jacoba, Reclinomonas Maję najwięcej j genów mitochondrialnych 8
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
Geny chloroplastowe W genomach chloroplastowych zostały geny kodujące białka położone blisko centrów aktywnych 10
Ewolucja przez duplikacje genów Hemoglobina 11 Brown TA. Genomes. 2nd edition. Oxford: Wiley-Liss; 2002.
Ewolucja przez duplikacje genów Ohno, Susumu. (1970). Evolution by gene duplication. Nowe geny mogą powstać przez duplikacje DNA RNA od innego organizmu (gatunku) 12
Duplikacja genów Ohno, Susumu. (1970). Evolution by gene duplication. 13 Brown TA. Genomes. 2nd edition. Oxford: Wiley-Liss; 2002.
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 2 2005 122-128 http://dx.doi.org/10.1016/j.pbi.2004.12.001
Geneza i ewolucja genów homeotycznych Oliver Hobert & Heiner Westphal Trends in Genetics: 2/2000 NATURE REVIEWS GENETICS VOLUME 6 DECEMBER 2005 881 2005 Nature Publishing Group 15
Duplikacja i tasowanie domen białkowych 16
Duplikacja i tasowanie domen białkowych Tasowanie eksonów Plazminogen EGF Kringle 17
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 16 2009 2691-2699 18 http://dx.doi.org/10.1016/j.febslet.2009.06.013
Kasetowa budowa białek Duplikacje domen Niezależne od intronów Zależne od intronów Białko ANK1 z erytrocytów http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2006.05.024 19 Street et al. (2006) The Role of Introns in Repeat Protein Gene Formation Journal of Molecular Biology 360, 258-266
Gęstość intronów w genomach Eukarya 20 Roy et al. Nature Reviews Genetics 7, 211 221 (March 2006) doi:10.1038/nrg1807
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; 2002. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk21128/ 21
Pochodzenie intronów jądrowych Być może od intronów grupy II 22
Poliploidyzacja Płodne potomstwo 23
Poliploidyzacja u roślin Wielokrotna duplikacja genomu u roślin nasiennych 24 Jiao et al. Ancestral polyploidy in seed plants and angiosperms 5 M AY 2 0 1 1 V O L 4 7 3 N AT U R E
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:10.1038/nature10625
Heksaploidalna pszenica Prawdopodobnie z udziałem człowieka 26
Powstawanie nowych chromosomów Martis M M et al. PNAS 2012;109:13343-13346 2012 by National Academy of Sciences