2.7
Эукариотические гены состоят из чередующихся блоков кодирующих белок последовательностей, называемых экзонами, и некодирующих последовательностей, называемых интронами.
Рекомбинация экзонов — это процесс, при котором экзоны из одного или разных генов рекомбинируют для получения новых комбинаций последовательностей экзон-интронов, которые могут эволюционировать в новые гены.
Рекомбинация экзонов может быть опосредована негомологичной рекомбинацией или ретротранспозицией.
Во время негомологичной или незаконной рекомбинации нити ДНК без сходства последовательностей могут рекомбинировать и производить новую структуру гена.
Хроническая гранулематозная болезнь – генетическое нарушение иммунной системы является хорошим примером. Многие пациенты с этим заболеванием имеют редкую мутацию в гене phox, кодирующем фермент NADPHОКСИДАЗУ.
NADPH-оксидаза дикого типа продуцирует активные формы кислорода, такие как супероксид, при инфицировании и способствует фагоцитарно-опосредованному уничтожению инфекционных агентов.
В редких случаях негомологические последовательности между экзонами 8 и 11 гена phox рекомбинируют, вызывая дупликацию экзонов 9 и 10. Это приводит к снижению активности фермента NADPH оксидазы. Поврежденный фермент не может генерировать достаточное количество активных форм кислорода для устранения бактериальной инфекции, что приводит к гранулеме или агрегации макрофагов и связанных с ними иммунных клеток.
Рекомбинация экзонов, вызванная ретротранспозицией, может лучше всего объяснить эволюцию гена Jingwei у африканской дрозофилы.
Около 2,5 миллионов лет назад часть мРНК Adh была обратно транскрибирована в ДНК и рекомбинирована с экзонами гена Ynd, чтобы дать начало новому гену под названием Jingwei.
Ген Ynd отвечает за развитие яичек у дрозофил, а ген Adh кодирует алкогольдегидрогеназу. Новый ген Jingwei кодирует белок с двумя доменами - одним полученным от Ynd, а другим от Adh.
Следовательно, белок Jingwei экспрессируется в яичках дрозофилы и отвечает за биосинтез гормонов и феромонов.
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.