2.7
Geny eukariotyczne składają się z naprzemiennych bloków sekwencji kodujących białka zwanych eksonami i sekwencji niekodujących zwanych intronami.
Rekombinacja eksonów to proces, w którym eksony z tych samych lub różnych genów rekombinują się, tworząc nowe kombinacje sekwencji egzon-intron, które mogą ewoluować w nowe geny.
W rekombinacji eksonów może pośredniczyć rekombinacja niehomologiczna lub retrotranspozycja.
Podczas rekombinacji niehomologicznej lub nieprawowitej nici DNA bez podobieństwa sekwencji mogą rekombinować i wytwarzać nową strukturę genu.
Dobrym przykładem jest przewlekła choroba ziarniniakowa - genetyczne zaburzenie układu odpornościowego. Wielu pacjentów z tą chorobą ma rzadką mutację w genie phox kodującym enzym oksydazę NADPH.
Oksydaza NADPH typu dzikiego wytwarza reaktywne formy tlenu, takie jak ponadtlenek, po zakażeniu i pomaga w zabijaniu czynników zakaźnych za pośrednictwem fagocytów.
W rzadkich przypadkach niehomologiczne sekwencje między eksonami 8 i 11 genu phox rekombinują się, powodując duplikację eksonów 9 i 10. Prowadzi to do zmniejszonej aktywności enzymu oksydazy NADPH. Upośledzony enzym nie jest w stanie wytworzyć wystarczającej ilości reaktywnych form tlenu, aby usunąć infekcję bakteryjną, co prowadzi do ziarniniaka lub agregacji makrofagów i powiązanych komórek odpornościowych.
Rekombinacja eksonów spowodowana retrotranspozycją może najlepiej wyjaśnić ewolucję genu Jingwei u afrykańskich Drosophila.
Około 2,5 miliona lat temu część mRNA Adh uległa odwrotnej transkrypcji do DNA i połączyła się z eksonami genu Ynd, dając początek nowemu genowi o nazwie Jingwei.
Gen Ynd jest odpowiedzialny za rozwój jąder u drosophila, a gen Adh koduje dehydrogenazę alkoholową. Nowy gen Jingwei koduje białko z dwiema domenami - jedną pochodzącą z Ynd, a drugą z Adh.
W związku z tym białko Jingwei ulega ekspresji w jądrze drosophila i jest odpowiedzialne za biosyntezę hormonów i feromonów.
Ewolucja nowych genów ma kluczowe znaczenie dla specjacji. Rekombinacja eksonów, znana również jako tasowanie eksonów lub tasowanie domen, jest ważnym…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.