Quale tipo di copia può talvolta portare alla duplicazione genica?
doc-6237
La fonte più comune di nuovi geni nei lignaggi eucariotici è la duplicazione genica, che crea una variazione del numero di copie di un gene esistente nel genoma. I geni risultanti (paraloghi) possono poi divergere in sequenza e in funzione. Set di geni formatisi in questo modo costituiscono una famiglia di geni. Le duplicazioni geniche e le perdite all' interno di una famiglia sono comuni e rappresentano un' importante fonte di biodiversità evolutiva. Talvolta, la duplicazione genica può provocare una copia non funzionale di un gene, o una copia funzionale può essere soggetta a mutazioni che provocano la perdita di funzione; tali geni non funzionali sono chiamati pseudogeni.
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doc-6239
Il trasferimento genico orizzontale si riferisce al trasferimento di materiale genetico attraverso un meccanismo diverso dalla riproduzione. Questo meccanismo è una fonte comune di nuovi geni nei procarioti, a volte si pensa che contribuisca più alla variazione genetica che alla duplicazione genica. È un mezzo comune per diffondere la resistenza agli antibiotici, la virulenza e le funzioni metaboliche adattive. Sebbene il trasferimento genico orizzontale sia raro negli eucarioti, sono stati probabilmente identificati esempi di genomi protisti e alga contenenti geni di origine batterica.
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doc-6230
La duplicazione e la trasmissione di materiale genetico da una generazione di cellule all' altra è la base per l' eredità molecolare, e il legame tra le immagini classiche e molecolari dei geni. Gli organismi ereditano le caratteristiche dei loro genitori perché le cellule della prole contengono copie dei geni nelle cellule dei genitori. Negli organismi che riproducono sessualmente, la prole sarà una copia genetica o clone dell' organismo genitore. Negli organismi sessualmente riproduttori, una forma specializzata di divisione cellulare chiamata meiosi produce cellule chiamate gameti o cellule germinali che sono aploidi, o contengono solo una copia di ogni gene. 20.2 I gameti prodotti dalle femmine sono detti ovuli o uova e quelli prodotti dai maschi sono detti sperma.
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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-6235
Geni con un antenato comune più recente, e quindi una comune ascendenza evolutiva, sono noti come omologhi. Questi geni risultano dalla duplicazione genica all' interno del genoma di un organismo, dove sono noti come geni paralogei, o sono il risultato della divergenza dei geni dopo un evento di speciazione, dove sono conosciuti come geni ortologi,: 7.6 e spesso svolgono le stesse o simili funzioni in organismi correlati. Si presume spesso che le funzioni dei geni ortologi siano più simili a quelle dei geni paralogei, anche se la differenza è minima.
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doc-6222
I geni sono regolati in modo che siano espressi solo quando il prodotto è necessario, poiché l' espressione si basa su risorse limitate. 7 Una cellula regola la sua espressione genica a seconda dell' ambiente esterno (ad esempio nutrienti disponibili, temperatura e altre sollecitazioni), il suo ambiente interno (ad es. ciclo di divisione cellulare, metabolismo, stato dell' infezione), e il suo ruolo specifico se in un organismo multicellulare. L' espressione genica può essere regolata in qualsiasi fase: dall' iniziazione trascrittiva, all' elaborazione dell' RNA, alla modifica post-traslazionale della proteina. La regolazione dei geni del metabolismo del lattosio in E. coli (lac operon) è stato il primo meccanismo di questo tipo ad essere descritto nel 1961.
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doc-6238
I geni de novo o "orfani", la cui sequenza non mostra alcuna somiglianza con i geni esistenti, sono estremamente rari. Le stime del numero di geni de novo nel genoma umano vanno da 18 a 60. Tali geni sono tipicamente più corti e più semplici nella struttura rispetto alla maggior parte dei geni eucariotici, con pochi o pochi introni. Due fonti primarie di geni orfani che codificano le proteine sono la duplicazione genica seguita da un cambio di sequenza estremamente rapido, in modo tale che la relazione originale non è rilevabile dai confronti di sequenza, e la formazione attraverso la mutazione di siti "criptici" di inizio trascrizione che introducono una nuova cornice di lettura aperta in una regione del genoma che non ha precedentemente codificato per una proteina.
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doc-9013
I LaserDiscs inizialmente erano più economici delle videocassette da produrre, perché mancavano delle parti mobili e del guscio esterno in plastica necessari per il funzionamento dei nastri VHS, e il processo di duplicazione era molto più semplice. Una cassetta VHS ha almeno 14 parti compreso il nastro vero e proprio mentre LaserDisc ha una parte con cinque o sei strati. Un disco può essere eliminato in pochi secondi, mentre la duplicazione di una videocassetta richiedeva un complesso meccanismo di duplicazione del nastro e richiedeva molto tempo. Tuttavia, alla fine degli anni' 80, i prezzi medi di stampa dei dischi erano superiori a $5,00 per disco bifacciale, a causa della grande quantità di materiale plastico e del costoso processo di mascheratura del vetro necessario per realizzare i meccanismi di stampaggio dei metalli. A causa del maggior volume di domanda, le videocassette sono diventate rapidamente molto più economiche da duplicare, con un costo di appena 1,00 dollari all' inizio degli anni Novanta.
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doc-1810
In circostanze normali, la trasduzione, la coniugazione e la trasformazione comportano il trasferimento di DNA tra singoli batteri della stessa specie, ma occasionalmente il trasferimento può avvenire tra individui di specie batteriche diverse e ciò può avere conseguenze significative, come il trasferimento della resistenza agli antibiotici. In tali casi, l' acquisizione del gene da altri batteri o dall' ambiente è chiamato trasferimento genico orizzontale e può essere comune in condizioni naturali. Il trasferimento genico è particolarmente importante nella resistenza agli antibiotici in quanto consente il rapido trasferimento dei geni di resistenza tra diversi patogeni.
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doc-13439
I primi studi di analisi dei cluster genetici umani sono stati condotti con campioni prelevati da gruppi di popolazione ancestrale che vivevano a distanze geografiche estreme. Si è pensato che distanze geografiche così grandi avrebbero massimizzato la variazione genetica tra i gruppi campionati nell' analisi e quindi massimizzare la probabilità di trovare modelli di cluster unici per ogni gruppo. Alla luce dell' accelerazione storicamente recente della migrazione umana (e di conseguenza del flusso genico umano) su scala globale, sono stati condotti ulteriori studi per valutare il grado in cui l' analisi dei cluster genetici può modellare gruppi identificati ancestralmente e gruppi geograficamente separati. Uno studio di questo tipo ha esaminato un' ampia popolazione multietnica negli Stati Uniti, e ha rilevato solo una modesta differenziazione genetica tra le diverse località geografiche attuali all' interno di ogni razza/gruppo etnico. Così, antica ascendenza geografica, che è altamente correlata con auto-identificata razza/etnicità - in contrasto con l' attuale residenza - è il principale fattore determinante della struttura genetica negli Stati Uniti. popolazione. (Tang et al.
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doc-6305
Le ripetizioni tandem sono solitamente causate da slittamento durante la replicazione, incroci e conversione genica diseguali, DNA satellitare e microsatelliti sono forme di ripetizioni tandem nel genoma. Anche se le ripetizioni tandem contano per una proporzione significativa nel genoma, la proporzione maggiore nei mammiferi è l' altro tipo, ripetizioni intervallate.
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