Роль и мобильных генетических элементов в эволюции генома.

Введение
1. Эволюция прокариотического и эукариотического генома
1.1 Геном предполагаемого общего предка про- и эукариот
1.2 Эволюция прокариотического генома
1.3 Эволюция эукариотического генома
2. Роль и мобильных генетических элементов в эволюции генома
2.1 Мобильные генетические элементы, их свойства
2.2 Отбор, температурные воздействия и динамика рисунка локализации МГЭ в геноме
2.3 Гипотеза: эволюционная роль системы МГЭ в геномах эукариот
2.4 Макроэволюция Aiu-подобных повторов
3. Роль горизонтального переноса генетического материала в эволюции генома
Заключение
Список использованной литературы

Весь текст будет доступен после покупки

Геномика — наука, которая изучает структурно-функциональную организацию генома, представляющего собой совокупность генов и генетических элементов, определяющих все признаки организма. Термин геномика появился в 1987 году, а первый полный бактериальный геном был расшифрован в 1995 году. За прошедшие 14 лет определена нуклеотидная последовательность десятков геномов прокариот и эукариот и стало очевидным, что традиционные представления о филогении, базирующиеся на дарвинистических представлениях о дивергенции недостаточны для понимания генеалогии видов. Филогенетические деревья, построенные на основе молекулярного анализа гомологии отдельных генов, в частности, кодирующих рибосомальные РНК, позволяют судить о степени генетического родства организмов, но не дают однозначного ответа о происхождении и эволюционной судьбе многих генов. Дело в том, что «ветвление» таких деревьев по схеме бифуркации отражает только принцип вертикальной эволюции, в ходе которой наследуется базовый набор предковых ортологичных генов (сходных у разных организмов). В результате дупликаций, мутаций и рекомбинаций из них образуются паралогичные гены, (сходные в составе одногогенома), которые увеличивают белковый арсенал и диапазон фенотипических вариаций, отражающих усложнение клеточных систем и регуляторных механизмов. В этом суть вертикальной эволюции «вверх». Другое ключевое направление эволюционного процесса связано с горизонтальным (латеральным) переносом генов между организмами, как близкородственными, так и филогенетически отдаленными, принадлежащими даже к разным царствам.

Весь текст будет доступен после покупки

Общие принципы организации наследственного материала, представленного нуклеиновыми кислотами, а также принципы записи генетической информации у про- и эукариот свидетельствуют в пользу единства их происхождения от общего предка, у которого уже была решена проблема самовоспроизведения и записи информации на основе репликации ДНК и универсальности генетического кода. Однако геном такого предка сохранял большие эволюционные возможности, связанные с развитием надмолекулярной организации наследственного материала, разных путей реализации наследственной информации и регуляции этих процессов.
Многочисленные указания на различия в организации генома, деталях процессов экспрессии генов и механизмов ее регуляции у про- и эукариот свидетельствуют в пользу эволюции названных типов клеток по разным направлениям после их дивергенции от общего предка.
Существует предположение, что в процессе возникновения жизни на Земле первым шагом явилось образование самовоспроизводящихся молекул нуклеиновых кислот, не несущих первоначально функции кодирования аминокислот в белках. Благодаря способности к самовоспроизведению эти молекулы сохранялись во времени. Таким образом, первоначальный отбор шел на способность к самосохранению через самовоспроизведение. В соответствии с рассмотренным предположением позднее некоторые участки ДНК приобрели функцию кодирования, т.е. стали структурными генами, совокупность которых на определенном этапе эволюции составила первичный генотип. Экспрессия возникших кодирующих последовательностей ДНК привела к формированию первичного фенотипа, который оценивался естественным отбором на способность выживать в конкретной среде.
Важным моментом в рассматриваемой гипотезе является предположение о том, что существенным компонентом первых клеточных геномов была избыточная ДНК, способная реплицироваться, но не несущая функциональной нагрузки в отношении формирования фенотипа. Предполагают, что разные направления эволюции геномов про- и эукариот связаны с различной судьбой этой избыточной ДНК предкового генома, который должен был характеризоваться достаточно большим объемом. Вероятно, на ранних стадиях эволюции простейших клеточных форм у них еще не были в совершенстве отработаны главные механизмы потока информации (репликация, транскрипция, системах трансляция). Избыточность других ДНК настоящее в этих случае условиях быстрая создавала изменений возможность линейные расширения геномов объема имеющихся кодирующих дерево нуклеотидных которой последовательностей белков за счет признак некодирующих, тогда обеспечивая стадии возникновение хромосомы многих деталях вариантов жилки решения могут проблемы вспышками формирования который жизнеспособного подчинить фенотипа. [1]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Биология. В 2 кн. Кн.1: Учеб. Для медиц. Спец. Вузов / В.Н. Ярыгин, В.И. Васильева, И. Н. Волков, В.В. Синельщикова; Под ред. В.Н. Ярыгина. – 4-е изд., испр. И доп. – М.: Высш.шк., 2001 – 432 с.: ил. (с. 149-153)
2. Пехов А. П. Биология с основами экологии: Учебник. 2-е изд., испр. И доп. –СПб.: Издательство «Лань», 2004. – 688с.: ил. — ( Учебники для вузов. Специальная литература).(с.315)
3. С.В.Шестаков «Роль горизонтального переноса генов в эволюции», Доклад, прочитанный на теоретическом семинаре геологов и биологов «Происхождение живых систем». 15-20 августа 2003 г., Горный Алтай, стационар «Денисова Пещера». Электронная публикация
4. «Современные проблемы теории Эволюции» (ред. Л.П.Татаринов). М.: Наука, 1993

Весь текст будет доступен после покупки