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I geni eucariotici sono costituiti da blocchi alternati di sequenze codificanti proteine chiamate esoni e sequenze non codificanti chiamate introni.
La ricombinazione degli esoni è un processo in cui gli esoni dello stesso gene o di geni diversi si ricombinano per produrre nuove combinazioni di sequenze esone-introne, che potrebbero evolvere in nuovi geni.
La ricombinazione dell'esone può essere mediata dalla ricombinazione non omologa o dalla retrotrasposizione.
Durante la ricombinazione non omologa o illegittima, i filamenti di DNA senza somiglianza di sequenza possono ricombinarsi e produrre una nuova struttura genica.
La malattia granulomatosa cronica - una malattia genetica del sistema immunitario è un buon esempio. Molti pazienti affetti da questa malattia presentano una rara mutazione nel gene phox, che codifica per l'enzima NADPH ossidasi.
La NADPH ossidasi wild type produce specie reattive dell'ossigeno come il superossido in seguito all'infezione e aiuta nell'uccisione mediata dai fagociti degli agenti infettivi.
In rari casi, le sequenze non omologhe tra gli esoni 8 e 11 del gene phox si ricombinano, causando la duplicazione degli esoni 9 e 10. Ciò porta alla ridotta attività dell'enzima NADPH ossidasi. L'enzima compromesso non riesce a generare abbastanza specie reattive dell'ossigeno per eliminare l'infezione batterica che provoca il granuloma o l'aggregazione di macrofagi e cellule immunitarie associate.
La ricombinazione dell'esone dovuta alla retrotrasposizione può spiegare al meglio l'evoluzione del gene Jingwei nella Drosophila africana.
Circa 2,5 milioni di anni fa, una porzione dell'mRNA di Adh è stata trascritta inversamente in DNA e ricombinata con gli esoni del gene Ynd per dare origine a un nuovo gene chiamato Jingwei.
Il gene Ynd è responsabile dello sviluppo dei testicoli nella drosofila e il gene Adh codifica per l'alcol deidrogenasi. Il nuovo gene Jingwei codifica per una proteina con due domini: uno derivato da Ynd e l'altro da Adh.
Quindi, la proteina Jingwei è espressa nel testicolo della drosophila ed è responsabile della biosintesi di ormoni e feromoni.
L'evoluzione di nuovi geni è fondamentale per la speciazione. La ricombinazione degli esoni, nota anche come mescolamento degli esoni o mescolamento d…
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