Темп нуклеотидных замен: изменчивость различных участков гена
Различие в темпах замен для синонимичных и несинонимичных сайтов внутри одного гена может быть почти целиком отнесено за счет стабилизирующего отбора. Так как при одинаковом темпе мутирования замена вызывающая замену аминокислоты с гораздо большей вероятностью будет вредной чем благоприятной. Мутации не вызывающие замены аминокислоты (т.е.синонимические) будут фиксироваться как нейтральные.
В определенных случаях отбор может благоприятствовать аминокислотным заменам, в таком случае мы будем наблюдать увеличение темпа фиксации несинонимичных замен в противовес синонимичным. Это действительно имеет место в гипервариабельных участках иммуноглобулинов, где несинонимичные замены преобладают над синонимичными. Это небходимо для быстрого и эффективного имунного ответа. В то же время темпы несинонимичных замен по полному гену иммуноглобулина ниже чем для синонимичных. Аналогичная ситуация наблюдается в некоторых генах главного комплекса гистосовместимости.
Контраст между темпами замен для синонимичных и несинонимичных сайтов иллюстрирует один из принципов молекулярной эволюции: Чем сильнее функциональные ограничения на молекулу, тем ниже темп ее эволюции (Кимура,1985) . В соответствии с этим наиболее высокий темп должны демонстрировать молекулы не имеющие определенной функции. Действительно, псевдогены ведут себя именно так.
В молекулах, состоящих из различных функциональных доменов, также может наблюдаться различные темпы эволюции в разных доменах. Хорощий пример представляет собой проинсулин . Как показано на рисунке , он сосоит трех сегментов А, В и С.
В процессе созревания пептид С вырезается. Считается, что он участвует в образовании правильной пространственной структуры зрелого инсулина. Темпы несинонимических замен в домене С значимо выше, чем в сегментах А и В.
Смотрите также:
