المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Pseudogenes Have Lost Their Original Functions  
  
2117   11:27 صباحاً   date: 16-3-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :

Pseudogenes Have Lost Their Original Functions


KEY CONCEPTS
- Processed pseudogenes result from reverse transcription and integration of mRNA transcripts.
- Nonprocessed pseudogenes result from incomplete duplication or second-copy mutation of functional genes.
- Some pseudogenes might gain functions different from those of their parent genes, such as regulation of gene expression, and take on different names.

pseudogenes are copies of functional genes that have altered or missing regions such that they presumably do not produce polypeptide products with the original function; they can be nonfunctional or have altered function, and the RNA products might serve regulatory functions. For example, as compared to their functional counterparts, many pseudogenes have frameshift or nonsense mutations that disable their protein-coding functionality. There are two types of pseudogenes characterized by their modes of origin.
Processed pseudogenes result from the reverse transcription of mature mRNA transcripts into cDNA copies, followed by their integration into the genome. This might occur at a time when active reverse transcriptase is present in the cell, such as during active retroviral infection or retroposon activity . The transcript has undergone processing , so a processed pseudogene usually lacks the regulatory regions necessary for normal expression. Although it initially contains the coding sequence of a functional polypeptide, it is nonfunctional as soon as it is formed. Such pseudogenes also lack introns and may contain the remnant of the mRNA’s poly(A) tail as well as the flanking direct repeats characteristic of insertion of retroelements .
The second type, nonprocessed pseudogenes, arises from inactivating mutations in one copy of a multiple-copy or single-copy gene or from incomplete duplication of a functional gene. Often, these are formed by mechanisms that result in tandem duplications. An example of a β-globin pseudogene is shown in FIGURE 1. If a gene is duplicated in its entirety with intact regulatory regions, there can be two functional copies for a time, but inactivating mutations in one copy would not necessarily be subject to negative selection. Thus, gene families are ripe for the origin of nonprocessed pseudogenes, as evidenced by the existence of several pseudogenes in the globin gene family . Alternatively, an incomplete duplication of a functional gene, resulting in a copy missing regulatory regions and/or coding sequence, would be “dead on arrival” as an instant pseudogene.


FIGURE 1. Many changes have occurred in a β-globin gene since it became a pseudogene.
There are approximately 20,000 pseudogenes in the human genome. Ribosomal protein (RP) pseudogenes comprise a large family of pseudogenes, with approximately 2,000 copies. These
are processed pseudogenes; presumably the high copy number is a function of the high expression rate of the approximately 80 copies of functional RP genes. Their insertion into the genome is apparently mediated by the L1 retrotransposon . RP genes are highly conserved among species, so it is possible to identify RP pseudogene orthologs in species with a long history of separate evolution and for which whole genome sequences are available.
For example, as shown in TABLE 1, more than two-thirds of human RP pseudogenes are also found in the chimpanzee genome, whereas less than a dozen are shared between humans and rodents. This suggests that most RP pseudogenes are of more recent origin in both primates and rodents, and that most ancestral RP pseudogenes have been lost by deletion or mutational decay beyond recognition.

TABLE 1 Most human RP pseudogenes are of recent origin; many are shared with the chimpanzee but absent from rodents.

Interestingly, the rate of evolution of RP pseudogenes is slower than that of the neutral rate (as determined by the rate of substitution in ancient repeats across the genome), suggesting negative selection and implying a functional role for RP pseudogenes. Although pseudogenes are nonfunctional when initially formed, there are clear examples of former pseudogenes (originally identified as pseudogenes because of sequence differences with their functional counterparts that would presumably render them nonfunctional) becoming neofunctionalized (taking on a new function) or subfunctionalized (taking on a subfunction or complementary function of the parent gene). When functional again, they would be subject to selection and thus evolve more slowly than expected under a neutral model.
How might a pseudogene gain a new function? One possibility is that translation, but not transcription, of the pseudogene has been disabled. The pseudogene encodes an RNA transcript that is no longer translatable but can affect expression or regulation of the still-functional “parent” gene. In the mouse, the processed pseudogene Makorin1-p1 stabilizes transcripts of the functional Makorin1 gene. Several endogenous siRNAs  are encoded by pseudogenes. A second possibility is that a processed pseudogene might be inserted in a location that provides them with new regulatory regions, such as transcription factor binding sites, which allow them to be expressed in a tissuespecific manner unlike that of the parent gene.

 




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.




قبل افتتاحها بايام.. شاهد بالصور اكاديمية الثقلين للتوحد واضطرابات النمو في البصرة
قبل ايام من افتتاحه.. لقطات حصرية توثق اللمسات الاخيرة لإنجاز أحدث مستشفى لعلاج السرطان في البصرة تابع للعتبة الحسينية (صور)
بالصور: طلبة وطالبات الجامعات التابعة للعتبة الحسينية يؤدون الامتحانات النهائية
الأمين العام للعتبة الحسينية: تبني مشروع تأسيس هيئة التعليم التقني يأتي لحاجة العراق الماسة إلى الربط بين الجانبين النظري والعملي