-сурет. Паралогты және ортологты гендер: әртүрлі эволюциялық жолға негізделетін гендер

24 1-тарау. Клеткалар мен геномдар
1.22-сурет. 
Вирустық 
ДНҚ-ның клеткаға тасы-
малы. (A) Бактериялық 
вирус болатын Т4 бакте-
риофаг 
бөліктерінің 
элек-трондық микрогра-
фиясы. Вирустың басын-
да вирустық ДНҚ орна-
ласады; (Ә) Т4 бактерио-
фагының E.coli бактерия-
сының бетіне жабысуы-
ның көлденең кесіндісі. 
Бактерия ішіндегі үлкен 
күңгірт объектілер – жи-
налып жатқан жаңа бак-
терия бастары. Олар 
жетілген кезде бактери-
ялық клетка жарылады 
және олар босайды. (Б–
Г) бактерияға ДНҚ-ның 
инъекциясы (криоэлек-
трондық 
микроскоп 
көмегімен алынған). (Б) 
Байланысудың 
баста-
луы. (В) ДНҚ инъекциясы 
кезіндегі байланысқан 
күй. (Г) Вирустың басы 
барлық ДНҚ-ны бакте-
рия ішіне енгізді (A, 
James 
Paulson; 
Ә, 
Jonathan Кing және Еrika 
Рartwig from G. Кarp, Сell 
and Molecular Biology, 
2nd ed. New York: John Wiley & sons, 1999 көзінен John Wiley & Sons баспасының рұқсатымен; Б–Г, Ian 
Мolineux, University of Texas, Austin and Jun Liu, University of Texas Health Science Center, Houston рұқ-
саттарымен қолданылды).
Жыныстық генетикалық ақпарат түрлер арасындағы көлденең тасымал 
нәтижесінде қалыптасады
Прокариоттардағы көлденең ген тасымалы жыныс феноменін көрсетеді. Ата-анадан 
ұрпаққа генетикалық материалдың қалыпты тікелей тасымалына қоса жыныстық ре-
продукция алдын ала әртүрлі клеткалар линияларының арасында – аталық және аналық 
– генетикалық ақпараттың кең ауқымды көлденең тасымалын тудырады. Жыныстың 
негізгі қасиетіне генетикалық ақпараттың тек бір түрге жататын организмдердің ара-
сында іске асатындығын жатқызуға болады. Осындай тасымал түр ішінде немесе түр 
арасында жүрсе де, гендердің көлденең тасымалы ерекше із қалдырады: олар кейбір 
гендерге қатысты белгілі бір туыстар жиынтығына жақын болатын жеке организмдерде 
орын алады. Жеке адам геномдарын салыстыру көмегімен кез келген адам адамдардың 
жыныстық жолмен көбейетінін оңай түсіне алады.
Жыныстық репродукция, әсіресе, эукариоттар арасында кең таралған. Тіпті бак-
терия да белгілі бір уақыт өткен сайын өз түрінің арасында ДНҚ-ның бақыланатын 
жыныстық тасымалы орын алады. Табиғи селекция жыныстық жолмен көбейе алатын 
организмдерді таңдайды, дегенмен эволюциялық ілім саласының мамандары арасында 
селективті артықшылықтың не екені туралы жиі пікір таластар болып тұрады.

ГЕНОМДАРДЫҢ КӨП ТҮРЛІЛІГІ ЖӘНЕ ТІРШІЛІК ШЕЖІРЕСІ
25
Геннің функциясы көп жағдайда оның тізбегімен анықталады
Гендер арасындағы туыстық қарым-қатынас тек өзінің тарихи жағынан ғана емес, со-
нымен қатар ген функциясын анықтауды жеңілдетіні де маңызды. Жаңадан ашылған 
геннің тізбегі белгілі болған сәттен бастап зерттеушілер компьютерде бірнеше батырма-
ны (кнопка) басу арқылы әлемдік дерекқордан тізбегі ұқсас генді іздей алады. Көптеген 
жағдайда бір немесе бірнеше гомологты гендердің функциясы тәжірибелік түрде дәлел-
денді. Геннің тізбегі оның қасиеттерін анықтайтындықтан, зерттеуші жаңа ген туралы 
жақсы сұрақ қоя алады: жаңа ген белгілі гомологтарына ұқсас бола ма? 
Осы жолмен, организм биологиясының сан қырлы сырларын оның геномының ДНҚ 
тізбегін талдау және басқа организмдердегі гендер функциясы туралы белгілі ақпарат-
тардың көмегімен ашуға болады. 
Тіршілік шежіресінің негізгі үш бұтағына шамамен 200-дей гендер туыстастығы 
ортақ келеді
Тіршілік шежіресінің негізгі үш бұтағындағы әр организм геномының тізбегін біле 
отырып, эволюциялық ажырауды қамтитын гомологияларды жүйелі түрде іздуге бола-
ды. Осы жолмен біз барлық тірі организмдерге тән тұқым қуалаудың негізгі бөлігін 
қарастыра аламыз. Мысалы, жеке организмдер көпшілік жағдайда ата-тектік гендерді 
жоғалтады; басқалары көлденең ген тасымалы көмегімен қабылданады және олар 
шынайы ата-тектік болмайды. Негізінде, геномдарды салыстыру мәліметтері бойынша 
сызықты спецификалық геннің жоғалуы және көлденең ген тасымалы, кейбір жағдай-
ларда, эволюциялық тұрғыдан алшақ орналасқан организмдер арасында, эволюцияның 
негізгі факторы болды. Сонымен 2 немесе 3 миллиард жылдар бойы бастапқы уақытта 
ортақ болған кейбір гендер мутациялар әсерінен танылмайтын күйге дейін өзгерді. 
Эволюциялық процестің «еркеліктерін» ескеретін болсақ, ата-тектегі ген туыс- 
тарының тек аз бөлігі ғана танымалы күйде берілген сияқты болып көрінеді. Бакте-
риялардың 50 түрі, архейлердің 13 және бірклеткалы 3 эукариоттардың геномдарын 
салыстыру нәтижесінде анықталған белокты кодтайтын 4873 ген туыстастықтары-
ның тек 63 ғана шынайы ортақ болды. Осы әмбебап гендер туыстастықтарының 
көпшілігі транскрипция мен трансляция жүйелерінің компоненттерін кодтайды. 
Талдау нәтижесінде 264 ата-тектік гендер туыстастығы толықтай консервативті екені 
анықталды. Әр туыстастықтың өз функциясы болады (жалпы биохимиялық белсен-
ділігіне сүйенетін болсақ). Ортақ гендер туыстастықтарының басым бөлігі трансля-
ция мен амин қышқылдарының метаболизмі және тасымалына қатысады (

жүктеу/скачать 52,26 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: