Посещений:
Геном Человека

Ультраконсервативные элементы
Bejerano, G. et al. Ultraconserved elements in the human genome. Science 304, 1321–1325 (2004) |  Article |  PubMed |  ISI |  ChemPort

Boffelli et al. Comparative genomics at the vertebrate extremes. Nature Rev. Genet. 5, 456–465 (2004) |  Article  |  PubMed |  ISI |  ChemPort

WEB SITE
Ultraconserved elements in the human genome; electronic supplement


The human genome continues to throw surprises at us. Conservation of a sequence among species has traditionally been considered to be a hallmark of an open reading frame or a nearby regulatory element, but it is becoming increasingly clear that this need not always be true. Bejerano et al. now provide another nail in that coffin — they show that vertebrate genomes contain ultra-conserved stretches of 200–800 bp that do not have any coding function and are often far from genes.

При сравнении геномных последовательностей человека, мыши и крыс авт. нашли почти 500 последовательностей длиной, по крайней мере, в 200 п.н., которые абсолютно законсервированы у этих видов. Такая консервация является беспрецендентной - нет не только замен в этих последовательностях, но нет и не делеций и ни вставок, хотя самая длинная из них составляет почти 800 п.н.. Уровень консервации лишь слегка снижается до 96%, когда человеческие последовательности сравнивали с куриными и почти 2/3 элементов всё ещё идентичны на 76.8% между человеком и Fugu rubripes последовательностями. Такая консервация указывает на то, что элементы находятся под очень строгим негативным отбором в течение более 400 миллионов лет.
Хотя их функция остаётся загадочной, авт. нашли некоторые намёки. Примерно 1/4 этих элементов перекрывается с известными генами, многие из которых участвуют в связывании и сплайсинге РНК. Некоторые элементы расположены вблизи генов, которые участвуют в регуляции транскрипции и связывании ДНК. Часто они располагаются в межгенных областях, которые фланкируются генами, которые преимущественно участвуют в раннем развитии, указывая тем самым, что эти элементы м. функционировать как дистальные энхансеры в ключевых онтогенетических процессах.
Т.к. они не м.б. прослежены у более удаленных видов, чем рыбы, то ультра-консервативные элементы м.б. инновациями хордовых или позвоночных. Более того, сравнения последовательностей у позвоночных указывает на то, что эти элементы м. первоначально использоваться довольно быстро, но их эволюция сильно замедлилась с тех пор, фактически, Bejerano et al. получи ли доказательства, которые указывают на то, что эволюция и замороженные ('freezing') элементы всё ещё действуют и сегодня. Если 'specialization' элементов является клон-специфической, то м. предположить, что она оказывает влияние на онтологию и физиологию of a clade.
Механизмы, которые лежат а основе эволюции ультра-консервативных элементов, являются др. головоломкой. М.б. они возникли как результат негативной селекции ? Но какой процесс м. отвечать столь высоким критериям консервации - ни белковые, ни РНК взаимодействия не нужны для такой надёжной консервации. М.б. они результат сильно уменьшенной скорости мутаций или очень высоко эффективной репарации? Но нам не известны подобные механизмы. If we thought that life would get easier in the genomic era, we might have to think again...
Сайт создан в системе uCoz