Konservoituneet sekvenssit
Konservoituneet sekvenssit ovat samankaltaisia tai identtisiä sekvenssejä, joita esiintyy DNA:ssa ja jotka aiheuttavat sekvenssejä RNA:ssa, proteiineissa ja hiilihydraateissa.
Näitä sekvenssejä esiintyy eri lajeissa. Tämä osoittaa, että sekvenssit ovat säilyneet evoluutiossa lajinmuodostuksesta huolimatta. Mitä kauempana fylogeneettisessä puussa tietty konservoitunut sekvenssi esiintyy, sitä paremmin se on konservoitunut. Koska sekvenssitieto siirtyy yleensä vanhemmilta jälkeläisille geenien välityksellä, konservoitunut sekvenssi merkitsee, että on olemassa konservoitunut geeni.
Sekvenssin säilyminen tapahtuu silloin, kun mutaatiot hyvin säilyvällä alueella johtavat elinkelvottomiin elämänmuotoihin, toisin sanoen muotoihin, jotka häviävät luonnonvalinnan kautta. Toisin sanoen geenin tuote on elintärkeä elämälle, ja sen toiminta tuhoutuu lähes kaikilla sekvenssin muutoksilla (mutaatioilla).
Eri G-proteiinikytkentäisten reseptorien välillä konservoituneet jäännökset on korostettu vihreällä.
Konservoituneet nukleiinihapposekvenssit
Perusteoriana on laajalti hyväksytty teoria, jonka mukaan hyvin konservoituneilla DNA-sekvensseillä on oltava toiminnallista arvoa, vaikka monien näiden hyvin konservoituneiden ei-koodaavien DNA-sekvenssien roolia ei tunneta. Eräässä hiljattain tehdyssä tutkimuksessa, jossa hiiristä poistettiin neljä erittäin konservoitunutta ei-koodaavaa DNA-jaksoa, saatiin elinkelpoisia hiiriä, joilla ei ollut merkittäviä fenotyyppisiä eroja; kirjoittajat kuvailivat tuloksiaan "odottamattomiksi". Tässä on siis selvästi jotain, mitä ei ymmärretä.
Monet DNA:n alueet, mukaan lukien hyvin konservoituneet DNA-sekvenssit, koostuvat toistuvista sekvenssielementeistä. Jos toistuvista sekvensseistä poistettaisiin vain yksi, eikä toistoja tarvittaisi, hiirissä ei näkyisi mitään eroa. Artikkelissa ei kerrottu, olivatko poistetut sekvenssit toistuvia sekvenssejä.
Konservoituneet proteiinisekvenssit ja rakenteet
Solujen toiminta ja jakautuminen edellyttävät usein pitkälle säilyneitä proteiineja. Proteiinisekvenssien säilyminen näkyy identtisten aminohappojäännösten esiintymisenä proteiinien samankaltaisissa osissa. Proteiinirakenteiden säilyminen ilmenee toiminnallisesti vastaavien, vaikkakaan ei välttämättä identtisten, aminohappojäännösten ja rakenteiden esiintymisenä proteiinien analogisten osien välillä.
Alla on esitetty kahden ihmisen sinkkisormiproteiinin välinen aminohapposekvenssikohdistus. Konservoituneet aminohapposekvenssit on merkitty merkkijonoilla ∗ {\displaystyle \mathrm {*} }
sekvenssikohdistuksen kolmannella rivillä. Kuten tästä kohdistuksesta voidaan nähdä, nämä kaksi proteiinia sisältävät useita konservoituneita aminohapposekvenssejä (joita edustavat identtiset kirjaimet, jotka on kohdistettu kahden sekvenssin väliin).
Vertaileva genomiikka
Monigeeniperheiden evoluutiota ja toimintaa tutkivaa tutkimusalaa kutsutaan vertailevaksi genomikaksi.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä ovat säilyneet jaksot?
V: Konservoituneet sekvenssit ovat samankaltaisia tai identtisiä sekvenssejä, jotka esiintyvät DNA:ssa ja aiheuttavat sekvenssejä RNA:ssa, proteiineissa ja hiilihydraateissa. Näitä sekvenssejä esiintyy eri lajeissa, mikä viittaa siihen, että ne ovat säilyneet evoluutiossa lajinmuodostuksesta huolimatta.
K: Mitä tarkoittaa, jos konservoitunut sekvenssi esiintyy ylempänä fylogeneettisessä puussa?
V: Jos konservoitunut sekvenssi esiintyy korkeammalla fylogeneettisessä puussa, se on voimakkaammin konservoitunut. Tämä tarkoittaa, että se on pysynyt pitkälti muuttumattomana pidemmän aikaa.
K: Mitä konservoitunut sekvenssi kertoo geenistä, jota se edustaa?
V: Konservoitunut sekvenssi viittaa siihen, että kyseessä on konservoitunut geeni. Tämä johtuu siitä, että sekvenssi-informaatio siirtyy yleensä vanhemmilta jälkeläisille geenien välityksellä.
K: Milloin sekvenssin säilyminen tapahtuu?
V: Sekvenssin konservoituminen tapahtuu, kun mutaatiot erittäin konservoituneella alueella johtavat elinkelvottomiin elämänmuotoihin. Toisin sanoen geenin tuote on elintärkeä elämälle, ja sen toiminta tuhoutuu lähes kaikilla sekvenssin muutoksilla (mutaatioilla).
K: Miksi konservoituneet sekvenssit ovat tärkeitä?
V: Konservoituneet sekvenssit ovat tärkeitä, koska ne tarjoavat todisteita eliöiden välisistä evoluutiosuhteista. Ne viittaavat myös siihen, että näihin sekvensseihin osallistuvat geenit ovat elämälle välttämättömiä.
K: Miten konservoituneet sekvenssit siirtyvät sukupolvelta toiselle?
V: Konservoituneet sekvenssit siirtyvät yleensä sukupolvelta toiselle geenien välityksellä. Tämä tarkoittaa, että ne periytyvät vanhemmilta jälkeläisille DNA:n välityksellä.
K: Johtavatko kaikki konservoitujen sekvenssien mutaatiot elinkelvottomiin elämänmuotoihin?
V: Kyllä, lähes kaikki mutaatiot erittäin konservoituneilla alueilla johtavat elinkelvottomiin elämänmuotoihin, koska geenin tuote on elintärkeä elämälle, ja lähes kaikki sekvenssin muutokset tuhoavat sen toiminnan.
