Che tipo di generazione di materiale genetico ha un ruolo importante nel rendere il genoma quello che è?
doc-6310
Le duplicazioni giocano un ruolo importante nel modellare il genoma. La duplicazione può spaziare dall' estensione delle brevi ripetizioni tandem, alla duplicazione di un cluster di geni, fino alla duplicazione di interi cromosomi o addirittura di interi genomi. Tali duplicazioni sono probabilmente fondamentali per la creazione di una novità genetica.
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doc-8032
Gli insetti svolgono un ruolo importante nella ricerca biologica. Ad esempio, a causa delle sue dimensioni ridotte, della sua breve generazione di tempo e dell' elevata fecondità, il comune mosca della frutta Drosophila melanogaster è un organismo modello per gli studi nella genetica degli eucarioti superiori. Il D. melanogaster è stato una parte essenziale degli studi su principi come il legame genetico, le interazioni tra i geni, la genetica cromosomica, lo sviluppo, il comportamento e l' evoluzione. Poiché i sistemi genetici sono ben conservati tra gli eucarioti, capire i processi cellulari di base come la replicazione del DNA o la trascrizione nelle mosche della frutta può aiutare a comprendere questi processi in altri eucarioti, tra cui gli esseri umani. Il genoma di D. melanogaster è stato sequenziato nel 2000, riflettendo il ruolo importante dell' organismo nella ricerca biologica. È stato trovato che il 70% del genoma mosca è simile al genoma umano, a sostegno della teoria evolutiva.
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doc-7924
La storia genetica delle popolazioni indigene delle Americhe si concentra principalmente sugli aplogruppi di DNA umano del cromosoma Y e sul DNA mitocondriale umano. "Y-DNA" si passa esclusivamente lungo la linea patrilineale, di padre in figlio, mentre "mtDNA" si tramanda lungo la linea matrilineale, dalla madre alla discendenza di entrambi i sessi. Né ricombina, e quindi Y-DNA e mtDNA quindi cambiare solo per mutazione casuale ad ogni generazione senza mescolanza tra il materiale genetico dei genitori. Anche i marcatori autosomici "atDNA" sono utilizzati, ma differiscono da quelli mtDNA o Y-DNA in quanto si sovrappongono in modo significativo. AtDNA è generalmente utilizzato per misurare l' additivo genetico medio del continente di balenottera nell' intero genoma umano e nelle relative popolazioni isolate.
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doc-7402
Forse la teoria più importante, controversa e di vasta portata in tutta la scienza è stata la teoria dell' evoluzione per selezione naturale presentata dal naturalista britannico Charles Darwin nel suo libro sull' origine delle specie nel 1859. Darwin ha proposto che le caratteristiche di tutte le cose viventi, compresi gli esseri umani, siano state modellate da processi naturali per lunghi periodi di tempo. La teoria dell' evoluzione nella sua forma attuale interessa quasi tutti i settori della biologia. Le implicazioni dell' evoluzione in campi al di fuori della scienza pura hanno portato all' opposizione e al sostegno di diverse parti della società, e hanno profondamente influenzato la comprensione popolare del "posto dell' uomo nell' universo". All' inizio del XX secolo, lo studio dell' eredità divenne un' indagine importante dopo la riscoperta nel 1900 delle leggi ereditarie sviluppate dal monaco moravo Gregor Mendel nel 1866. Le leggi di Mendel diedero inizio allo studio della genetica, che divenne un importante campo di ricerca sia per la ricerca scientifica che industriale. Nel 1953, James D. Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins chiarirono la struttura di base del DNA, il materiale genetico per esprimere la vita in tutte le sue forme. Alla fine del XX secolo, le possibilità dell' ingegneria genetica divennero per la prima volta praticabili, e nel 1990 iniziò un massiccio sforzo internazionale per tracciare un intero genoma umano (il Progetto Genoma Umano).
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doc-6289
Alcuni organismi hanno copie multiple di cromosomi: diploide, triploide, tetraploide e così via. Nella genetica classica, in un organismo sessualmente riproduttore (tipicamente eukarya) il gamete ha la metà del numero di cromosomi della cellula somatica e il genoma è un set completo di cromosomi in una cellula diploide. Il dimezzamento del materiale genetico nei gameti si ottiene con la separazione dei cromosomi omologhi durante la meiosi. Anche negli organismi aploidi, comprese le cellule di batteri, arcaie e organelli, compresi mitocondri e cloroplasti, o virus, che contengono allo stesso modo geni, costituiscono il genoma. Il termine genoma può essere applicato specificamente per indicare ciò che è memorizzato su un insieme completo di DNA nucleare (cioè il "genoma nucleare"), ma può essere applicato anche a ciò che è memorizzato all' interno di organelli che contengono il proprio DNA, come nel caso del "genoma mitocondriale" o del "genoma cloroplastico". Inoltre, il genoma può comprendere elementi genetici non cromosomici come virus, plasmidi ed elementi trasportabili.
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doc-6287
Nella moderna biologia molecolare e genetica, il genoma è il materiale genetico di un organismo. È costituito da DNA (o RNA nei virus RNA). Il genoma comprende sia i geni che le sequenze non codificanti del DNA/RNA.
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doc-4150
Gli algoritmi di compressione genetica sono l' ultima generazione di algoritmi lossless che comprimono i dati (tipicamente sequenze di nucleotidi) utilizzando algoritmi di compressione convenzionali e algoritmi genetici adattati allo specifico datatype. Nel 2012, un team di scienziati della Johns Hopkins University ha pubblicato un algoritmo di compressione genetica che non utilizza un genoma di riferimento per la compressione. HAPZIPPER è stato progettato su misura per i dati HapMap e raggiunge una compressione di oltre 20 volte (riduzione del 95% delle dimensioni dei file), fornendo una compressione da 2 a 4 volte superiore e in tempi molto più rapidi rispetto alle principali utilità di compressione per uso generico. Per questo Chanda, Elhaik e Bader hanno introdotto la codifica basata su MAF (MAFE), che riduce l' eterogeneità del dataset ordinando gli SNP in base alla loro frequenza allele minore, omogeneizzando così il dataset. Altri algoritmi negli anni 2009 e 2013 (DNAZip e GenomeZip) hanno rapporti di compressione fino a 1200 pieghevoli, che consentono di memorizzare 6 miliardi di genomi umani diploidi dell' aria di base in 2,5 megabyte (rispetto a un genoma di riferimento o media su molti genomi).
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doc-6298
La maggior parte delle entità biologiche che sono più complesse di un virus portano a volte o sempre materiale genetico aggiuntivo oltre a quello che risiede nei loro cromosomi. In alcuni contesti, come il sequenziamento del genoma di un microbo patogeno, il "genoma" deve includere le informazioni memorizzate su questo materiale ausiliario, che viene trasportato nei plasmidi. In tali circostanze, quindi, il "genoma" descrive tutti i geni e le informazioni sul DNA non codificante che hanno il potenziale per essere presenti.
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doc-2409
Una notevole quantità di nuove conoscenze sulla funzione delle piante deriva dagli studi della genetica molecolare di piante modello come il crescione Thale, Arabidopsis thaliana, una specie ittica della famiglia delle senape (Brassicaceae). Il genoma o le informazioni ereditarie contenute nei geni di questa specie sono codificate da circa 135 milioni di coppie di base di DNA, che formano uno dei più piccoli genomi tra le piante in fiore. Arabidopsis è stata la prima pianta ad avere il suo genoma sequenziato, nel 2000. Il sequenziamento di alcuni altri genomi relativamente piccoli, di riso (Oryza sativa) e Brachypodium distachyon, li ha resi specie modello importanti per comprendere la genetica, la biologia cellulare e molecolare di cereali, erbe e monocoti in generale.
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doc-6311
Il trasferimento genico orizzontale è invocato per spiegare come ci sia spesso un' estrema somiglianza tra piccole porzioni dei genomi di due organismi che sono altrimenti molto affini. Il trasferimento genico orizzontale sembra essere comune tra molti microbi. Inoltre, le cellule eucariotiche sembrano aver sperimentato un trasferimento di materiale genetico dai loro genomi cloroplastici e mitocondriali ai loro cromosomi nucleari.
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doc-6290
Quando si dice che il genoma di una specie sessualmente riproduttrice è stato "sequenziato", in genere si riferisce alla determinazione delle sequenze di un set di autosomi e di ciascun tipo di cromosoma sessuale, che insieme rappresentano entrambi i sessi possibili. Anche in specie che esistono in un solo sesso, ciò che viene descritto come una "sequenza genomica" può essere un composito letto dai cromosomi di vari individui. Colloquialmente, la frase "trucco genetico" è talvolta usata per indicare il genoma di un individuo o organismo particolare.
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