معلومة

ما هو الفرق بين المناطق غير المشفرة والمتداخلة بين الجينات؟

ما هو الفرق بين المناطق غير المشفرة والمتداخلة بين الجينات؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كان السؤال الأولي يدور حول فهم ما هو موجود في الجزء السفلي من الجين في كائن حقيقي النواة. أفهم أن هذه المنطقة تقع على بعد 3 بوصات من الجين ، وبالتالي أتوقع العثور على مناطق غير مشفرة ، ولكن هل هناك فرق بين المناطق غير المشفرة والمنطقة بين الجينات؟

خلفية صغيرة لما أفعله: أنا أدرس تأثير الينقولات العكسية في مجموعات S. cerevisiae ، وقد حددت بالفعل التأثيرات المحتملة لهذه الينقولات العكسية وكانت هذه النتائج:

متغير الجينات الأولية

فهل من الذكاء أن نقول إن هناك جينات غير مشفرة أسفل الجين؟


"Intergenic" ، حسنًا ، يمثل إحراجًا ، على الرغم من أنه قد يكون من الصعب تجنبه. بين الجينات يعني ، حرفيا ، بين الجينات. الجينات ، كما تتوقع ، وراثيا تُعرَّف بأنها مناطق من الكروموسوم لها دور وراثي. بين الجينات ، لدينا ، حسنًا ، خردة ، بريد عشوائي ، بدون معنى أو أهمية ، لأنه بخلاف ذلك ، سيكون جينًا. في التسعينيات ، كان الجميع يعرفون أن معظم الجينوم هو "DNA غير المرغوب فيه" وكان واضحًا جدًا. وكانت العقيدة المركزية هي أن DNA يجعل mRNA يصنع البروتين وإذا لم يكن هناك بروتين mRNA ، أو حتى لا طويل البروتين ، ثم افترضوا أنه لا يوجد جين.

حسنًا ، مشكلة استخدام هذه المصطلحات في الوقت الحاضر هي ، أولاً ، أنه من الصعب جدًا إظهار أي قطعة معينة من الحمض النووي أبدا له دور. بعد كل شيء ، يمكنك في كثير من الأحيان إزالة جين كامل دون تأثير مرئي على الكائن الحي ، فكيف يمكن أن يثبت بشكل قاطع أن بعض التسلسل غير المشفر "بين الجينات" لا معنى له ولا علاقة له بأي من جيرانه؟ وثانيًا ، الحمض النووي بالتأكيد هل لها دور حتى لو كان كل ما تفعله هو إنتاج RNA غير مشفر ، أو تعمل كتسلسل تنظيمي يقوم بذلك. على سبيل المثال ، في OMIM يمكنك البحث عن العديد من السجلات لـ "intergenic" ، مع نتائج مثل H19 ، والتي مصطلح واحد لها هو "LONG INTERGENIC NONCODING RNA H19". لاحظ أيضًا أن H19 مدرج كرمز جيني معتمد من HGNC ، لذا فهو عبارة عن ملف الجينات بين الجينات. صعب ، إيه؟ (لدي احترام كبير لـ OMIM - هذا ليس خطأهم) أيضًا ، يمكن أن تكون المعززات بعيدة جدًا عن الجين ، حتى بعد نهاية جين آخر أو تؤثر على جينات متعددة ، لذلك على الرغم من حدوث طفرة في المحسن وراثيا يعمل كآليل لجين معين ، ويمكن وصفه في شروط التسلسل كما هو موجود في منطقة بين الجينات.

خلاصة القول: ستكون المناطق الجينية التي تقرأ عنها بين الأشياء المعترف بها على أنها جينات ، وقد يكون أو لا يكون معروفًا أن لها بعض التأثير على أحدهما أو الآخر (أو كليهما ...). لن تحتوي على CDS ، والتي تعتبر دائمًا جينًا ، ولا 5'UTR أو 3'UTR لأن هذه النسخ تُنسخ قبل CDS أو بعده. بعد ذلك ، كيف يتم تمييزها عن "تسلسل المنبع" و "تسلسل المصب" ، يمكن أن يكون ذلك تعسفيًا تمامًا. ربما ذهبوا إلى WormBase وسحبوا سجلات الجينات المنسقة ، وأضافوا عددًا من الأزواج الأساسية قبل موقع البدء كمروج - لكنني لا أعرف ذلك. سيكون عليك فقط محاولة العثور على المرجع المحدد لأي أداة تستخدمها.


المنطقة بين الجينات هي مجرد واحدة من أنواع عديدة من التسلسلات غير المشفرة.

البعض الآخر يشمل:

  • المروجين
  • مواقع الربط التنظيمي
  • إنهاء
  • الإنترونات
  • الأبتاميرات
  • مواقع دخول الريبوسوم

هناك قطعة أرض من الأشياء التي هي جزء من الجينات بالإضافة إلى تسلسل تشفير البروتين.

هناك طريقة جيدة للحصول على صورة لأنواع الأشياء الموجودة إلى جانب مناطق الترميز وهي تصفح تسلسل الوجود. إذا قمت بالتصفح للوصول إلى تسلسل الترميز وبدأت في تصفح مصطلحات الوالدين وأبناء العم ، فستجد عددًا كبيرًا بما في ذلك جميع الأشياء التي ذكرتها أعلاه ، بالإضافة إلى المنطقة الجينية ، مع التعريفات المرتبطة بالأذن.


ما هو الفرق بين المناطق غير المشفرة والمتداخلة بين الجينات؟ - مادة الاحياء

ان بين الجينات المنطقة عبارة عن امتداد لتسلسل الحمض النووي يقع بين مجموعات من الجينات التي تحتوي على عدد قليل من الجينات أو لا تحتوي على جينات. من حين لآخر بين الجينات يعمل الحمض النووي على التحكم في الجينات القريبة ، لكن معظمها ليس له وظيفة معروفة حاليًا. إنه أحد تسلسلات الحمض النووي التي يشار إليها مجتمعة باسم DNA غير المرغوب فيه ، على الرغم من أنها ليست سوى ظاهرة واحدة مصنفة على هذا النحو وفي العلم.
المقال كامل >>>

بين الجينات ملخص المنطقة مع صفحتين من إدخالات الموسوعة والمقالات والملخصات. تحليل 16S-23S بين الجينات مناطق فاصل لأوبرا الرنا الريباسي.
المقال كامل >>>

هذا يشير إلى أن بين الجينات النصوص تخضع لقيود وظيفية. بشكل عام، بين الجينات تميل النصوص إلى التعبير عنها بمستويات منخفضة ، في بعض الأحيان.
المقال كامل >>>

20٪ من بين الجينات غالبًا ما تحدث في كتل ونادرة. من أجل إيجاد المتعاملين بين الجينات المناطق ، بحثنا عن أزواج من.
المقال كامل >>>

16S-23S rDNA بين الجينات الفاصل يختلف بشكل ملحوظ في الحجم و. عدم التجانس بين 16S-23S rRNA بين الجينات فواصل الأنواع داخل `.
المقال كامل >>>

معلومات عن الموسوعة بين الجينات الحمض النووي . الاسم يعني ، بين الجينات يشير DNA إلى. أنماط القيود التطورية في Intronic و بين الجينات الحمض النووي .
المقال كامل >>>

المنبع بين الجينات تم استخراج المناطق من تسلسل الجينوم باستخدام PERL. بين الجينات يمكن بعد ذلك الحصول على التسلسلات عن طريق نسخ COGSearch ولصقها.
المقال كامل >>>

معلومات علم الحيوان والتاريخ والمقالات والأبحاث من المجلات الأكاديمية والصحف والمجلات في HighBeam.com. نسخة تجريبية مجانية ، مطلوب بطاقة ائتمان.
المقال كامل >>>

على سبيل المقارنة مع بين الجينات موضع المباعد ولتقييم الارتباط. اثنان من المرتبطين بين الجينات كانت الأنماط الجينية spacer و p66 فريدة من نوعها للأنواع.
المقال كامل >>>

أنشأنا مجموعة من 66 بين الجينات التسلسل في Arabidopsis lyrata ، قريب. ال بين الجينات تضمنت المناطق بقايا العناصر القابلة للنقل (TE) والمناطق.
المقال كامل >>>

أكثر إشكالية بين الجينات مناطق الجينومات النووية النباتية ، لأن النبات. من الناحية النظرية المتعامدة بين الجينات البيانات ذات قيمة للدراسة.
المقال كامل >>>

تفاصيل حول طفرة الجينات ، داخل الجين ، بين الجينات، الطفرات النقطية ، القدرات الأنزيمية ، تسلسل القاعدة الطبيعي ، جزيء الحمض النووي. قد يكون داخل الجين أو بين الجينات. .
المقال كامل >>>

تحدد الأسهم التسلسلات الثلاثة المتكررة الموجودة في هذا بين الجينات منطقة. . (ب) التمثيل التخطيطي لل بين الجينات منطقة. .
المقال كامل >>>

مفتاح الإشريكية القولونية. لدى الدكتورة صوفي باتشيلير صفحة ويب لوحدات IRU (بين الجينات كرر الوحدات). وتقع في بين الجينات مناطق البكتيرية.
المقال كامل >>>

PLoS ONE: مورد شامل وخاضع لاستعراض الأقران ومفتوح الوصول من الجمهور. محفوظ بين الجينات يتم تحديد التسلسلات من خلال مقارنة IGRs لـ.
المقال كامل >>>

. البحث في جينوم الإشريكية القولونية بين الجينات مناطق هوية التسلسل العالي. رواية بين الجينات يكرر Escherichia coli K-12 ". الدقة. ميكروبيول.
المقال كامل >>>

عديدة بين الجينات ستكون المناطق مرتفعة للغاية. محفوظة بين الأنواع المعنى الضيق ل. من S. cerevisiae أن بين الجينات التسلسلات.
المقال كامل >>>

بين الجينات تم استئصال التسلسلات بشكل عشوائي من جميع الكروموسومات الأربعة والعشرين في الإنسان. وشملت مجموعة التدريب 12000 بين الجينات شظايا و 12000 شظية PET. .
المقال كامل >>>

مكتبة BioInfoBank :: DNA ، بين الجينات :: علم وظائف الأعضاء :: [التسلسلات غير المشفرة للجينوم حقيقيات النوى كحماية إضافية للجينات من الطفرات الكيميائية].
المقال كامل >>>

توصيف بين الجينات ملف تعريف الحمض النووي الريبي في البطن- أ وبطن- ب في. تشير هذه الملاحظات إلى أن بين الجينات قد تلعب الحمض النووي الريبي دورًا في.
المقال كامل >>>


الاختلافات بين المناطق المشفرة وغير المشفرة في المشعرات المهبلية الجينوم: جين أكتين كنموذج موضعي 1

تسلسل الجزء الجيني المستنسخ من المشعرات المهبلية الذي يحتوي على جين أكتين كامل. تم العثور على إطار قراءة مفتوح غير متقطع لـ 1128 نيوكليوتيد يرمز لجين أكتين. تسلسلين متداخلين متداخلين معززين للإجماع T. vaginalis تم العثور على 12 نيوكليوتيد في بداية كودون بدء الأكتين. بالإضافة إلى الأكتين ، تم العثور على إطارين غير مكتملين للقراءة في نهايتي 5 و 3 من الاستنساخ. يتم التعبير عن هذين التسلسلين وإظهار التشابه مع جينات محلقة الأدينيلات وبروتين افتراضي للخميرة. أظهر التسلسل الإجمالي محتوى G + C أعلى وترددًا أقل للتسلسلات المتكررة في مناطق التشفير عند مقارنتها بالمناطق غير المشفرة. تم العثور على توزيع النيوكليوتيدات غير المتكافئ في مختلف T. vaginalis الجينات المسترجعة من قواعد البيانات.


التنوع الميكروبي الوظيفي في البيئة الملوثة والتطبيق في المعالجة الحيوية

ساتيانارايان بانيغراهي. توليتي سوبا راو ، في التنوع الميكروبي في العصر الجينومي ، 2019

21.2.2.7 تحليل المباعد بين الجينات الريبوزومية (RISA)

تحليل مباعدة الرنا الريباسي (RISA) هو طريقة تحليل مجتمعية ميكروبية تتضمن تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل لمنطقة عامل الجين rRNA بين الوحدات الفرعية الصغيرة (16S) والكبيرة (23S) (Fisher and Triplett ، 1999) تسمى منطقة المباعد بين الجينات ( ISR) (الشكل 21.8).

الشكل 21.8. تحليل المباعد بين الجينات الريبوزومية نظرة عامة نموذجية.

باستخدام بادئات قليلة النوكليوتيد التي تستهدف المناطق المحفوظة في جينات 16S و 23S ، يمكن إنشاء شظايا RISA من معظم البكتيريا المهيمنة في عينة بيئية. يخدم معظم مشغل الرنا الريباسي أجزاء وظيفية هيكلية من المنطقة الجينية 16S-23S يمكن أن تشفر الحمض الريبي النووي النقال اعتمادًا على الأنواع البكتيرية. ومع ذلك ، فإن القيمة التصنيفية لـ ISR تكمن في عدم التجانس الكبير في كل من الطول وتسلسل النيوكليوتيدات. وتتراوح نسبة ISR بين 150 و 1500 نقطة أساس حيث تتراوح أطوال ISR بين 150 و 500 نقطة أساس. يُعرف الإصدار الآلي من RISA باسم ARISA وينطوي على استخدام التمهيدي الأمامي المسمى الفلورة ، ويتم اكتشاف شظايا ISR تلقائيًا بواسطة كاشف الليزر. تسمح ARISA بالتحليل المتزامن للعديد من العينات ، ومع ذلك ، فقد ثبت أن هذه التقنية تبالغ في تقدير الثراء الميكروبي والتنوع (Fisher and Triplett ، 1999). تم استخدام RISA لاكتشاف المجموعات الميكروبية المتورطة في تحلل الهيدروكربونات العطرية المتعددة في درجات حرارة منخفضة تحت ظروف التربة المخصبة الهوائية وخفض النترات (Eriksson et al. ، 2003). وقد لوحظ أن هيمنة البكتيريا التي تنتمي إلى البكتيريا البروتينية ألفا وبيتا وجاما الموجودة في التخصيب تم إدخالها بنجاح في الثقافة. استخدمت دراسة حديثة ARISA للتحقيق في تنوع البكتيريا المهينة للهيدروكربون واستجابة المجتمع البكتيري في رمال الشاطئ الملوثة بالانسكاب النفطي في خليج المكسيك (Kostka et al. ، 2011). لاحظ المؤلفون زيادة وفرة متواليات Alcanivorax في الرمال الملوثة بالزيت. رانجارد وآخرون (2001) استخدم ARISA لتوصيف المجتمعات البكتيرية من أربعة أنواع مختلفة من التربة وأظهرت نتائجهم أن ARISA طريقة فعالة وحساسة للغاية للكشف عن الاختلافات بين المجتمعات البكتيرية المعقدة في مختلف النطاقات المكانية (بين وداخل الموقع).


تعريف

يشير ترميز الحمض النووي إلى الحمض النووي في الجينوم ، الذي يحتوي على جينات ترميز البروتين بينما يشير الحمض النووي غير المشفر إلى النوع الآخر من الحمض النووي ، والذي لا يرمز للبروتينات.

النسبة المئوية في الجينوم

يمثل ترميز الحمض النووي 1٪ فقط من الجينوم البشري بينما يمثل الحمض النووي غير المشفر 99٪ من الجينوم البشري.

عناصر

يتكون ترميز الحمض النووي من exons بينما يتكون DNA غير المشفر من العناصر التنظيمية ، وجينات RNA غير المشفرة ، والإنترونات ، والجينات الكاذبة ، والتسلسلات المتكررة ، والتيلوميرات.

ترميز البروتينات

ترميز الحمض النووي للبروتينات بينما الحمض النووي غير المشفر لا يشفر البروتينات.

نتائج النسخ

يخضع ترميز الحمض النووي للنسخ لتوليف mRNAs بينما يخضع الحمض النووي غير المشفر للنسخ لتوليف الحمض النووي الريبي ، والـ rRNAs ، والـ RNAs التنظيمية الأخرى.

وظيفة المنتجات الجينية

البروتينات المشفرة عن طريق ترميز الحمض النووي لها أهمية هيكلية ووظيفية وتنظيمية في الخلية بينما الحمض النووي غير المشفر مهم للتحكم في نشاط الجين.

استنتاج

ترميز الحمض النووي هو نوع الحمض النووي في الجينوم ، والذي يقوم بترميز جينات ترميز البروتين. بشكل عام ، تخضع هذه الجينات لعملية النسخ لتكوين الرنا المرسال. في حقيقيات النوى ، يتم مقاطعة منطقة ترميز جينات ترميز البروتين بواسطة الإنترونات ، والتي تتم إزالتها بعد النسخ. ومع ذلك ، تخضع mRNAs للترجمة لإنتاج البروتينات. بشكل ملحوظ ، تلعب البروتينات دورًا رئيسيًا في الخلية من خلال العمل كمكونات هيكلية ووظيفية وتنظيمية للخلية. في المقابل ، الحمض النووي غير المشفر هو نوع آخر من الحمض النووي ، يمثل حوالي 99٪ من الجينوم. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على جينات لـ RNAs غير المشفرة ، بما في ذلك tRNAs و rRNAs و RNAs التنظيمية الأخرى ، والتي تعتبر مهمة في ترجمة mRNA. إلى جانب ذلك ، يشتمل الحمض النووي غير المشفر على عناصر تنظيمية ، وإنترونات ، وجينات خادعة ، وتسلسلات متكررة ، وتيلوميرات. لذلك ، فإن الاختلاف الرئيسي بين الحمض النووي المشفر والحمض النووي غير المشفر هو نوع الجينات الموجودة ومنتجاتها الجينية.

مراجع:

1. "ما هو الحمض النووي غير المشفر؟ & # 8211 Genetics Home Reference & # 8211 NIH. " المكتبة الوطنية الأمريكية للطب، المعاهد الوطنية للصحة ، متوفرة هنا.

الصورة مجاملة:

1. & # 8220 هيكل الجينات حقيقيات النوى 2 المشروح & # 8221 بواسطة Thomas Shafee & # 8211 Shafee T، Lowe R (2017). & # 8220 بنية الجينات حقيقية النواة وبدائية النواة & # 8221. مجلة ويكي الطبية 4 (1). DOI: 10.15347 / wjm / 2017.002. ISSN 20024436. (CC BY 4.0) عبر ويكيميديا ​​كومنز
2. & # 8220TATA مربع آلية & # 8221 بواسطة Luttysar & # 8211 العمل الخاص (CC BY-SA 4.0) عبر Commons Wikimedia
3. & # 8220DNA للبروتين أو ncRNA & # 8221 بواسطة Thomas Shafee & # 8211 العمل الخاص (CC BY 4.0) عبر Commons Wikimedia

نبذة عن الكاتب: لاكنه

لاكنا ، خريجة البيولوجيا الجزيئية والكيمياء الحيوية ، هي عالمة أحياء جزيئية ولديها اهتمام واسع وحاد باكتشاف الأشياء ذات الصلة بالطبيعة


محتويات

تختلف كمية الحمض النووي الجينومي الكلي بشكل كبير بين الكائنات الحية ، كما أن نسبة الحمض النووي المشفر وغير المشفر داخل هذه الجينومات تختلف اختلافًا كبيرًا أيضًا. على سبيل المثال ، تم اقتراح أن أكثر من 98٪ من الجينوم البشري لا يشفر تسلسلات البروتين ، بما في ذلك معظم التسلسلات داخل الإنترونات ومعظم الحمض النووي بين الجينات ، [16] بينما 20٪ من جينوم بدائيات النوى النموذجي غير مشفر. [3]

في حقيقيات النوى ، لا يرتبط حجم الجينوم ، وبالتالي كمية الحمض النووي غير المشفر ، بتعقيد الكائن الحي ، وهي ملاحظة تُعرف باسم لغز القيمة C. [17] على سبيل المثال ، جينوم الخلية أحادية الخلية Polychaos dubium (معروف سابقا ب الأميبا الدوبيا) يحتوي على أكثر من 200 ضعف كمية الحمض النووي في البشر. [18] السمكة المنتفخة Takifugu rubripes يبلغ حجم الجينوم حوالي ثُمن حجم الجينوم البشري ، ومع ذلك يبدو أنه يحتوي على عدد مماثل من الجينات حوالي 90٪ من تاكيفوغو الجينوم هو DNA غير مشفر. [16] لذلك ، فإن معظم الاختلاف في حجم الجينوم لا يرجع إلى الاختلاف في كمية الحمض النووي المشفر ، بل يرجع إلى الاختلاف في كمية الحمض النووي غير المشفر. [19]

في عام 2013 ، تم اكتشاف "رقم قياسي" جديد لجينوم حقيقيات النوى الأكثر كفاءة Utricularia gibba، وهو نبات مثاني يحتوي على 3 ٪ فقط من الحمض النووي غير المشفر و 97 ٪ من الحمض النووي المشفر. تم حذف أجزاء من الحمض النووي غير المشفر بواسطة النبات ، وهذا يشير إلى أن الحمض النووي غير المشفر قد لا يكون مهمًا للنباتات ، على الرغم من أن الحمض النووي غير المشفر مفيد للبشر. [15] اكتشفت دراسات أخرى أجريت على النباتات وظائف مهمة في أجزاء من الحمض النووي غير المشفر كان يُعتقد سابقًا أنها مهملة وأضافت طبقة جديدة لفهم تنظيم الجينات. [20]

عناصر رابطة الدول المستقلة وعبر التنظيم تحرير

العناصر التنظيمية لرابطة الدول المستقلة هي تسلسلات تتحكم في نسخ الجين المجاور. وتشارك العديد من هذه العناصر في التطور والتحكم في التنمية. [21] قد توجد عناصر رابطة الدول المستقلة في 5 'أو 3' مناطق غير مترجمة أو داخل إنترونات. تتحكم العناصر العابرة للتنظيم في نسخ الجين البعيد.

تسهل المروجين نسخ جين معين وعادة ما تكون منبع منطقة الترميز. قد يكون لتسلسل المحسن أيضًا تأثيرات بعيدة جدًا على مستويات نسخ الجينات. [22]

تحرير إنترونس

الإنترونات عبارة عن أقسام غير مشفرة من الجين ، يتم نسخها في تسلسل mRNA السلائف ، ولكن يتم إزالتها في النهاية بواسطة تضفير RNA أثناء المعالجة لتنضج الرنا المرسال. يبدو أن العديد من الإنترونات عبارة عن عناصر وراثية متحركة. [23]

دراسات المجموعة الأولى من introns رباعية الغشاء تشير الأوليات إلى أن بعض الإنترونات تبدو عناصر وراثية أنانية ، محايدة بالنسبة للمضيف لأنها تزيل نفسها من exons المحيطة أثناء معالجة RNA ولا تنتج تحيزًا تعبيريًا بين الأليلات مع الإنترون وبدونه. [23] يبدو أن بعض الإنترونات لها وظيفة بيولوجية مهمة ، ربما من خلال وظائف الريبوزيم التي قد تنظم نشاط الحمض الريبي النووي الريبي (tRNA) والرنا الريباسي (rRNA) بالإضافة إلى التعبير الجيني لترميز البروتين ، كما يتضح في المضيفين الذين أصبحوا معتمدين على هذه الإنترونات على مدى فترات طويلة من الزمن على سبيل المثال ، ال trnL- إنترون توجد في جميع النباتات الخضراء ويبدو أنها موروثة عموديًا لعدة مليارات من السنين ، بما في ذلك أكثر من مليار سنة داخل البلاستيدات الخضراء و 2-3 مليار سنة إضافية في أسلاف البكتيريا الزرقاء للبلاستيدات الخضراء. [23]

تحرير الجينات الكاذبة

الجينات الكاذبة هي سلاسل دنا مرتبطة بالجينات المعروفة ، والتي فقدت قدرتها على ترميز البروتين أو لم يعد يتم التعبير عنها في الخلية. تنشأ الجينات الكاذبة من التحويل الرجعي أو الازدواج الجيني للجينات الوظيفية ، وتصبح "أحافير جينية" غير وظيفية بسبب الطفرات التي تمنع نسخ الجين ، مثل داخل منطقة محفز الجين ، أو تغير ترجمة الجين بشكل قاتل ، مثل كودونات التوقف المبكر أو فرامشيرتس. [24] تُعرف الجينات الخادعة الناتجة عن التحويل الرجعي للحمض النووي الريبي الوسيط بالجينات الخادعة المعالجة التي تنشأ من البقايا الجينية للجينات المضاعفة أو بقايا الجينات المعطلة وهي جينات خادعة غير معالجة. [24] تعتبر عمليات تبديل جينات الميتوكوندريا التي كانت تعمل مرة واحدة من السيتوبلازم إلى النواة ، والمعروفة أيضًا باسم NUMTs ، نوعًا واحدًا من الجينات الزائفة الشائعة. [25] تحدث الأعداد في العديد من الأصناف حقيقية النواة.

بينما يقترح قانون دولو أن فقدان الوظيفة في الجينات الكاذبة من المحتمل أن يكون دائمًا ، فإن الجينات الصامتة قد تحتفظ بالفعل بوظائفها لعدة ملايين من السنين ويمكن "إعادة تنشيطها" في تسلسلات ترميز البروتين [26] ويتم نسخ عدد كبير من الجينات الخادعة بنشاط. [24] [27] نظرًا لأنه يُفترض أن الجينات الكاذبة تتغير دون قيود تطورية ، فإنها يمكن أن تكون بمثابة نموذج مفيد لنوع وترددات الطفرات الجينية العفوية المختلفة. [28]

كرر التسلسلات ، الينقولات والعناصر الفيروسية تحرير

الينقولات واللينقولات الرجعية هي عناصر وراثية متحركة. المتواليات المتكررة Retrotransposon ، والتي تشمل عناصر نووية متناثرة طويلة (LINEs) وعناصر نووية قصيرة متناثرة (SINEs) ، تمثل نسبة كبيرة من التسلسلات الجينية في العديد من الأنواع. متواليات Alu ، المصنفة كعنصر نووي قصير ، هي العناصر المتحركة الأكثر وفرة في الجينوم البشري. تم العثور على بعض الأمثلة على SINEs التي تمارس التحكم النسخي لبعض جينات ترميز البروتين. [29] [30] [31]

تسلسل الفيروسات القهقرية الذاتية هي نتاج النسخ العكسي لجينومات الفيروسات القهقرية في جينومات الخلايا الجرثومية. يمكن للطفرة داخل هذه التسلسلات المكتوبة بأثر رجعي تعطيل الجينوم الفيروسي. [32]

يتكون أكثر من 8٪ من الجينوم البشري من (متحللة في الغالب) متواليات الفيروسات القهقرية الذاتية ، كجزء من أكثر من 42٪ جزء مشتق بشكل واضح من الينقولات الرجعية ، في حين يمكن التعرف على 3٪ أخرى على أنها بقايا الينقولات DNA. من المتوقع أن يكون الجزء الأكبر من النصف المتبقي من الجينوم الذي لا يوجد حاليًا أصلًا موضحًا قد وجد أصله في العناصر القابلة للنقل التي كانت نشطة منذ فترة طويلة (& gt 200 مليون سنة) بحيث جعلتها الطفرات العشوائية غير قابلة للتعرف عليها. [33] اختلاف حجم الجينوم في نوعين على الأقل من النباتات هو في الغالب نتيجة لتسلسل الينقولات العكسية. [34] [35]

تحرير التيلوميرات

التيلوميرات هي مناطق من الحمض النووي المتكرر في نهاية الكروموسوم ، والتي توفر الحماية من تدهور الكروموسومات أثناء تكرار الحمض النووي. أظهرت الدراسات الحديثة أن التيلوميرات تعمل للمساعدة في استقرارها. الحمض النووي الريبي المحتوي على التيلومير (تيرا) عبارة عن نسخ مشتقة من التيلوميرات. لقد ثبت أن TERRA تحافظ على نشاط التيلوميراز وتطيل نهايات الكروموسومات. [36]

أصبح مصطلح "الحمض النووي غير المرغوب فيه" شائعًا في الستينيات. [37] [38] طبقًا لتي. رايان جريجوري ، نوقشت طبيعة الحمض النووي غير المرغوب فيه لأول مرة صراحة في عام 1972 من قبل عالم الأحياء الجينومية ، ديفيد كومينغز ، الذي طبق المصطلح على جميع الحمض النووي غير المشفر. [39] تمت صياغة المصطلح رسميًا في نفس العام من قبل Susumu Ohno ، [19] الذي أشار إلى أن الحمل الطفري من الطفرات الضارة وضع حدًا أعلى لعدد المواقع الوظيفية التي يمكن توقعها بالنظر إلى معدل الطفرة النموذجي. افترض Ohno أن جينومات الثدييات لا يمكن أن تحتوي على أكثر من 30000 موضع قيد الاختيار قبل أن تتسبب "التكلفة" من الحمل الطفري في انخفاض لا مفر منه في اللياقة البدنية ، وفي النهاية الانقراض. لا يزال هذا التنبؤ قوياً ، حيث يحتوي الجينوم البشري على ما يقرب من (ترميز البروتين) 20000 جين. مصدر آخر لنظرية أونو هو الملاحظة التي تشير إلى أنه حتى الأنواع ذات الصلة الوثيقة يمكن أن يكون لها أحجام مختلفة من الجينوم (أوامر من حيث الحجم) ، والتي أطلق عليها اسم مفارقة القيمة C في عام 1971. [6]

تم التشكيك في مصطلح "DNA غير المرغوب فيه" على أساس أنه يثير قوة بداهة افتراض عدم التشغيل الكلي وقد أوصى البعض باستخدام مصطلحات أكثر حيادية مثل "DNA غير المشفر" بدلاً من ذلك. [39] ومع ذلك ، فإن "الحمض النووي غير المرغوب فيه" يظل علامة لأجزاء من تسلسل الجينوم الذي لم يتم تحديد وظيفة واضحة له ، وذلك من خلال تحليل الجينوميات المقارن لا يظهر تحت أي قيود وظيفية مما يشير إلى أن التسلسل نفسه لم يقدم أي ميزة تكيفية.

منذ أواخر السبعينيات ، أصبح من الواضح أن غالبية الحمض النووي غير المشفر في الجينوم الكبير يجد أصله في التضخيم الأناني للعناصر القابلة للنقل ، والتي كتب عنها دبليو فورد دوليتل وكارمن سابينزا في عام 1980 في المجلة. طبيعة سجية: "عندما يمكن إثبات أن حمضًا نوويًا معينًا ، أو فئة من الحمض النووي ، ذات وظيفة نمطية غير مثبتة ، قد طورت استراتيجية (مثل التحويل) تضمن بقائها الجيني ، فلا داعي لتفسير آخر لوجودها." [40] يمكن توقع أن تعتمد كمية الحمض النووي غير المرغوب فيه على معدل تضخيم هذه العناصر ومعدل فقدان الحمض النووي غير الوظيفي. [41] في نفس العدد من طبيعة سجيةكتب ، ليزلي أورجيل وفرانسيس كريك أن الحمض النووي غير المرغوب فيه "لديه القليل من الخصوصية وينقل ميزة انتقائية قليلة أو معدومة إلى الكائن الحي". [42] يظهر المصطلح بشكل أساسي في العلوم الشعبية وبطريقة عامية في المنشورات العلمية ، وقد اقترح أن دلالاته ربما أخرت الاهتمام بالوظائف البيولوجية للحمض النووي غير المشفر. [43]

تشير بعض الأدلة إلى أن بعض متواليات "الحمض النووي غير المرغوب فيه" هي مصادر للنشاط الوظيفي (المستقبلي) في التطور من خلال تكامل الحمض النووي الأناني الأصلي أو غير الوظيفي. [44]

تحرير مشروع ENCODE

في عام 2012 ، أفاد مشروع ENCODE ، وهو برنامج بحثي يدعمه المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري ، أن 76٪ من تسلسل الحمض النووي غير المشفر للجينوم البشري قد تم نسخه وأن نصف الجينوم تقريبًا كان متاحًا بطريقة ما للبروتينات التنظيمية الجينية. مثل عوامل النسخ. [1] ومع ذلك ، فإن اقتراح ENCODE بأن أكثر من 80٪ من الجينوم البشري يعمل كيميائيًا حيوي قد انتقد من قبل علماء آخرين ، [5] الذين يجادلون بأنه لا إمكانية وصول أجزاء من الجينوم إلى عوامل النسخ ولا نسخها يضمن أن تلك الأجزاء لها وظيفة كيميائية حيوية وأن نسخها مفيد بشكل انتقائي. بعد كل شيء ، يمكن نسخ المقاطع غير الوظيفية من الجينوم ، بالنظر إلى أن عوامل النسخ ترتبط عادةً بالتسلسلات القصيرة التي يتم العثور عليها (بشكل عشوائي) في جميع أنحاء الجينوم بأكمله. [45]

علاوة على ذلك ، استندت التقديرات الأقل بكثير للوظائف قبل ENCODE إلى الحفظ الجينومي تقديرات عبر أنساب الثدييات. [6] [7] [8] [9] تمت مناقشة النسخ والتضفير على نطاق واسع في الجينوم البشري كمؤشر آخر للوظيفة الجينية بالإضافة إلى الحفاظ على الجينوم الذي قد يفقد التسلسلات الوظيفية المحفوظة بشكل سيئ. [11] علاوة على ذلك ، يشارك الكثير من دنا غير المرغوب فيه في تنظيم الوراثة اللاجينية ويبدو أنه ضروري لتطور الكائنات الحية المعقدة. [4] [13] [14] المناهج الجينية قد تفقد العناصر الوظيفية التي لا تظهر جسديًا على الكائن الحي ، المناهج التطورية تواجه صعوبات في استخدام محاذاة تسلسل دقيق لأنواع متعددة لأن الجينوم حتى الأنواع ذات الصلة الوثيقة تختلف اختلافًا كبيرًا ، ومع النهج البيوكيميائية، على الرغم من وجود قابلية استنساخ عالية ، فإن التوقيعات البيوكيميائية لا تشير دائمًا تلقائيًا إلى وظيفة. [11] كيليس وآخرون. لاحظ أن 70 ٪ من تغطية النسخ كانت أقل من نسخة واحدة لكل خلية (وبالتالي قد تستند إلى نسخ الخلفية الزائفة). من ناحية أخرى ، جادلوا بأن 12-15٪ جزء من الحمض النووي البشري قد يكون تحت قيود وظيفية ، وربما لا يزال أقل من الواقع عندما يتم تضمين قيود خاصة بالنسب. في نهاية المطاف ، يمكن استخدام المناهج الجينية والتطورية والكيميائية الحيوية بطريقة تكميلية لتحديد المناطق التي قد تكون وظيفية في علم الأحياء والمرض البشري. [11] جادل بعض النقاد بأنه لا يمكن تقييم الوظيفة إلا بالرجوع إلى فرضية العدم المناسبة. في هذه الحالة ، ستكون الفرضية الصفرية هي أن هذه الأجزاء من الجينوم غير وظيفية ولها خصائص ، سواء كانت على أساس الحفظ أو النشاط الكيميائي الحيوي ، وهو ما يمكن توقعه من هذه المناطق بناءً على فهمنا العام للتطور الجزيئي و الكيمياء الحيوية. وفقًا لهؤلاء النقاد ، حتى يتم إثبات أن المنطقة المعنية لها ميزات إضافية ، بخلاف ما هو متوقع من الفرضية الصفرية ، يجب تصنيفها مؤقتًا على أنها غير وظيفية. [46]

يجب أن يكون لبعض تسلسلات الحمض النووي غير المشفرة بعض الوظائف البيولوجية المهمة. يُشار إلى ذلك من خلال دراسات الجينوميات المقارنة التي تشير إلى مناطق محمية للغاية من الحمض النووي غير المشفر ، وأحيانًا على نطاقات زمنية لمئات الملايين من السنين. هذا يعني أن هذه المناطق غير المشفرة تخضع لضغط تطوري قوي واختيار إيجابي. [47] على سبيل المثال ، في جينومات البشر والفئران ، والتي تباعدت عن سلف مشترك منذ 65-75 مليون سنة ، تمثل تسلسلات الحمض النووي المشفر للبروتين حوالي 20٪ فقط من الحمض النووي المحفوظ ، مع 80٪ المتبقية من الحمض النووي المحفوظ ممثلة في المناطق غير المشفرة. [48] ​​غالبًا ما يحدد رسم خرائط الارتباط مناطق الكروموسومات المرتبطة بمرض مع عدم وجود دليل على متغيرات الترميز الوظيفي للجينات داخل المنطقة ، مما يشير إلى أن المتغيرات الجينية المسببة للمرض تكمن في الحمض النووي غير المشفر. [48] ​​تم استكشاف أهمية طفرات الحمض النووي غير المشفرة في السرطان في أبريل 2013. [49]

تلعب الأشكال الجينية غير المشفرة دورًا في قابلية الإصابة بالأمراض المعدية ، مثل التهاب الكبد سي. [51]

قد تكون بعض التسلسلات المحددة للحمض النووي غير المشفر ميزات أساسية لبنية الكروموسوم ووظيفة السنترومير والتعرف على الكروموسومات المتجانسة أثناء الانقسام الاختزالي. [52]

وفقًا لدراسة مقارنة لأكثر من 300 جينوم بدائية النواة وأكثر من 30 جينوم حقيقيات النوى ، [53] يبدو أن حقيقيات النوى تتطلب الحد الأدنى من الحمض النووي غير المشفر. يمكن التنبؤ بالمقدار باستخدام نموذج نمو للشبكات الجينية التنظيمية ، مما يعني أنه مطلوب للأغراض التنظيمية. الحد الأدنى المتوقع عند البشر هو حوالي 5٪ من إجمالي الجينوم.

قد يعمل أكثر من 10٪ من 32 جينومًا للثدييات من خلال تكوين هياكل ثانوية معينة من الحمض النووي الريبي. [54] استخدمت الدراسة علم الجينوم المقارن لتحديد طفرات الحمض النووي التعويضية التي تحافظ على الاقتران القاعدي للحمض النووي الريبي ، وهي سمة مميزة لجزيئات الحمض النووي الريبي. أكثر من 80٪ من المناطق الجينومية التي تقدم دليلاً تطوريًا للحفاظ على بنية الحمض النووي الريبي لا تقدم حفظًا قويًا لتسلسل الحمض النووي.

قد يعمل الحمض النووي غير المشفر على تقليل احتمالية التمزق الجيني أثناء تقاطع الكروموسومات. [55]

دليل من عشرات Polygenic وتحرير GWAS

أدت دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS) وتحليل التعلم الآلي لمجموعات البيانات الجينومية الكبيرة إلى بناء تنبؤات متعددة الجينات للسمات البشرية مثل الطول وكثافة العظام والعديد من مخاطر الأمراض. توجد مؤشرات مماثلة للأنواع النباتية والحيوانية وتستخدم في التربية الزراعية. [57] تم تحليل البنية الجينية التفصيلية للمتنبئين البشريين وترتبط التأثيرات المهمة المستخدمة في التنبؤ بمناطق الحمض النووي خارج مناطق الترميز. يختلف جزء التباين الذي يتم حسابه (أي جزء من القدرة التنبؤية التي يلتقطها المتنبئ) في مناطق الترميز مقابل المناطق غير المشفرة اختلافًا كبيرًا باختلاف السمات المعقدة. على سبيل المثال ، يتم التحكم في الغالب في الرجفان الأذيني ومخاطر الإصابة بأمراض الشريان التاجي من خلال المتغيرات في المناطق غير المشفرة (جزء التباين غير المشفر يزيد عن 70 بالمائة) ، بينما يُظهر مرض السكري وارتفاع الكوليسترول النمط المعاكس (التباين غير المشفر تقريبًا 20-30 بالمائة ). [56] من الواضح أن الفروق الفردية بين البشر تتأثر بشكل كبير بالمواضع الجينية غير المشفرة ، وهو دليل قوي على التأثيرات الوظيفية. لا تحتوي الأنماط الجينية الكاملة للإكسوم (أي التي تحتوي على معلومات مقصورة على مناطق الترميز فقط) على معلومات كافية لبناء أو حتى تقييم تنبؤات متعددة الجينات للعديد من السمات المعقدة المدروسة جيدًا ومخاطر الأمراض.

في عام 2013 ، قُدر أنه ، بشكل عام ، ما يصل إلى 85 ٪ من مواقع GWAS لها متغيرات غير مشفرة كعلاقة سببية محتملة. غالبًا ما تكون المتغيرات شائعة في السكان وكان من المتوقع أن تؤثر على مخاطر المرض من خلال التأثيرات المظهرية الصغيرة ، على عكس التأثيرات الكبيرة للمتغيرات المندلية. [58]

تحدد بعض تسلسلات الحمض النووي غير المشفرة مستويات التعبير للجينات المختلفة ، سواء تلك التي يتم نسخها إلى بروتينات أو تلك التي تشارك في تنظيم الجينات. [59] [60] [61]

تحرير عوامل النسخ

تحدد بعض تسلسلات الحمض النووي غير المشفرة مكان ارتباط عوامل النسخ. [59] عامل النسخ هو بروتين يرتبط بتسلسلات DNA محددة غير مشفرة ، وبالتالي يتحكم في تدفق (أو نسخ) المعلومات الجينية من DNA إلى mRNA. [62] [63]

عوامل تحرير

المشغل هو جزء من الحمض النووي يرتبط به الكابت. الكابت هو بروتين مرتبط بالحمض النووي ينظم التعبير عن جين واحد أو أكثر من خلال الارتباط بالمشغل ومنع ارتباط بوليميريز الحمض النووي الريبي بالمحفز ، وبالتالي منع نسخ الجينات. يسمى حظر التعبير هذا بالقمع. [64]

معززات تحرير

المُحسِّن هو منطقة قصيرة من الحمض النووي يمكن ربطها بالبروتينات (العوامل العابرة) ، مثل مجموعة عوامل النسخ ، لتعزيز مستويات نسخ الجينات في مجموعة جينية. [65]

تحرير كاتمات الصوت

كاتم الصوت هو منطقة من الحمض النووي يعطل التعبير الجيني عندما يرتبط ببروتين منظم. إنه يعمل بطريقة مشابهة جدًا للمُحسِّنات ، ويختلف فقط في تعطيل الجينات. [66]

المروجين تحرير

المحفز هو منطقة من الحمض النووي تسهل نسخ جين معين عندما يرتبط به عامل النسخ. عادة ما توجد المروجين بالقرب من الجينات التي تنظمها ومنبعها. [67]

تحرير العوازل

A genetic insulator is a boundary element that plays two distinct roles in gene expression, either as an enhancer-blocking code, or rarely as a barrier against condensed chromatin. An insulator in a DNA sequence is comparable to a linguistic word divider such as a comma in a sentence, because the insulator indicates where an enhanced or repressed sequence ends. [68]

Evolution Edit

Shared sequences of apparently non-functional DNA are a major line of evidence of common descent. [69]

Pseudogene sequences appear to accumulate mutations more rapidly than coding sequences due to a loss of selective pressure. [28] This allows for the creation of mutant alleles that incorporate new functions that may be favored by natural selection thus, pseudogenes can serve as raw material for evolution and can be considered "protogenes". [70]

A study published in 2019 shows that new genes (termed من جديد gene birth) can be fashioned from non-coding regions. [71] Some studies suggest at least one-tenth of genes could be made in this way. [71]

Long range correlations Edit

A statistical distinction between coding and non-coding DNA sequences has been found. It has been observed that nucleotides in non-coding DNA sequences display long range power law correlations while coding sequences do not. [72] [73] [74]

Forensic anthropology Edit

Police sometimes gather DNA as evidence for purposes of forensic identification. As described in Maryland v. King, a 2013 U.S. Supreme Court decision: [75]

The current standard for forensic DNA testing relies on an analysis of the chromosomes located within the nucleus of all human cells. 'The DNA material in chromosomes is composed of "coding" and "non-coding" regions. The coding regions are known as genes and contain the information necessary for a cell to make proteins. . . . Non-protein coding regions . . . are not related directly to making proteins, [and] have been referred to as "junk" DNA.' The adjective "junk" may mislead the lay person, for in fact this is the DNA region used with near certainty to identify a person. [75]


More Clues that Intergenic DNA Is Functional

You&rsquore an enzyme of RNA polymerase floating in the nucleus of a cell. Your job is to transcribe a gene, but you are blind and it&rsquos dark. Other machines guide you to a promoter, where your work begins, but how do you know which direction to read?

Two recent papers add more insight to the wondrous design of DNA transcription. Both papers recognize that protein-coding genes represent only a tiny part, about 3%, of the DNA in a cell. The looming question that the ENCODE project began to answer last year is, how much of that intergenic DNA is functional? Since most of it is transcribed (a process that requires the expenditure of energy), the cell presumably performs all that work for a reason.

The first paper, published in طبيعة سجية, examined how RNA polymerase (RNAP) knows which way to begin transcription. Gene starts are designated by &ldquopromoter&rdquo regions, but from that point, RNAP can read either direction on either fork, once the double helix is unwound. The authors found that two DNA segments, working against each other, regulate the reading of genes and non-genes.

One, named PAS, controls whether a polyadenylation tail (a series of adenines, or &ldquoA&rdquo letters in the code), is added to the growing messenger RNA (mRNA). For genes, that tail prepares the mRNA for export from the nucleus. For intergenic transcripts, though, polyadenylation signals other enzymes to cleave it into small transcripts.

The other sequence, named U1 snRNP, controls whether the mRNA is cleaved after transcription by suppressing polyadenylation. When present, it allows RNAP to proceed uninterrupted.

Gene regions are rich in U1 snRNP but low in PAS. The reverse is true for intergenic regions. The authors believe this is how RNAP avoids excessive transcribing of non-coding DNA. The shortened, cleaved transcripts, like lincRNAs, stay in the nucleus to perform other functions. A report from MIT explains how these sequences offset each other:

The work demonstrates the important role of U1 snRNP in protecting mRNA as it is transcribed from genes and in preventing the cell from unnecessary copying of non-protein-coding DNA, says Gideon Dreyfuss, a professor of biochemistry and biophysics at the University of Pennsylvania School of Medicine.

&ldquoThey&rsquove identified a very likely mechanism for early termination of these upstream RNAs by depriving them of U1 snRNP suppression of polyadenylation and cleavage,&rdquo says Dreyfuss, who was not part of the research team.

The authors of the طبيعة سجية paper, though, remained undecided about the roles of these upstream, intergenic transcripts:

ال وظيفة of all of this upstream noncoding RNA is still a subject of much investigation. &ldquoThat transcriptional process could produce an RNA that has some function, or it could be a product of the nature of the biochemical reaction. This will be debated for a long time,&rdquo Sharp says.

His lab is now exploring the relationship between this transcription process and the observation of large numbers of so-called long noncoding RNAs (lncRNAs). He plans to investigate the mechanisms that control the synthesis of such RNAs and try to determine their functions. (Emphasis added.)

In their paper, the authors toss in a Darwinian speculation. They proposed that upstream antisense RNAs (uaRNA), or RNAs transcribed in the &ldquowrong&rdquo direction, might represent ancestors of protein-coding genes, and that lncRNAs are intermediate forms that gained or lost U1 snRNP and polyadenylation sequences. They found some differences in U1 snRNP counts between orthologous regions in human and mouse genomes as support for the idea.

This hypothesis, though, seems absurd for several reasons. For one, how or why would a non-functional transcript acquire a function? Before it had a function, why would it be transcribed and conserved? Natural selection cannot act to &ldquostore up&rdquo variations in hopes of finding a future function. Functional protein sequences, as William Dembski and Robert Marks have shown, represent a tiny fraction of sequence space. Imagining that a blind, unguided process would find one of them seems optimistic to the point of being ridiculous. The authors did not pursue their wishful thinking in detail, but rather dropped the subject after a brief mention, focusing primarily on the &ldquoU1-PAS axis&rdquo as having &ldquowide use as a general mechanism إلى regulate transcription elongation in mammals.&rdquo Regulation بواسطة أ mechanism is the language of design.

A second paper, in علم الوراثة PLoS, is more confident that the intergenic transcripts are functional. Confirming what ENCODE found last year (that at least 85% of intergenic regions are transcribed and regulated), these authors believe functions are soon to be discovered in the forest of intergenic DNA. The Abstract says:

Known protein coding gene exons compose less than 3% of the human genome. ال remaining 97% is largely uncharted territory, with only a small fraction characterized. The recent observation of transcription in this intergenic territory has stimulated debate about the extent of intergenic transcription and whether these intergenic RNAs are functional. نحن هنا directly observed with a large set of RNA-seq data covering a wide array of human tissue types that the majority of the genome is indeed transcribed, corroborating recent observations by the ENCODE project. Furthermore, using من جديد transcriptome assembly of this RNA-seq data, we found that intergenic regions encode far more long intergenic noncoding RNAs (lincRNAs) than previously described, helping to resolve the discrepancy between the vast amount of observed intergenic transcription and the limited number of previously known lincRNAs. In total, we identified tens of thousands of putative lincRNAs expressed at a minimum of one copy per cell, significantly expanding upon prior lincRNA annotation sets. These lincRNAs are specifically regulated and conserved rather than being the product of transcriptional noise. In addition, lincRNAs are strongly enriched for trait-associated SNPs suggesting a new mechanism by which intergenic trait-associated regions may function. These findings will enable the discovery and interrogation of novel intergenic functional elements.

The clear implication is that lincRNAs are functional, else why would the cell regulate them and ensure their conservation? The authors&rsquo optimism continues in their Introduction:

A large fraction of the human genome consists of intergenic sequence. Once referred to as &ldquojunk DNA&rdquo, it is now clear that functional elements exist in intergenic regions. In fact, genome wide association studies have revealed that approximately half of all disease and trait-associated genomic regions are intergenic. While some of these regions may وظيفة solely as DNA elements, it is now known that intergenic regions can be transcribed، وأ growing list of functional noncoding RNA genes within intergenic regions has emerged.

What do we know about lincRNA functions at this time?

Long intergenic noncoding RNAs (lincRNAs) are defined as intergenic (relative to current gene annotations) transcripts longer than 200 nucleotides in length that lack protein coding capacity. LincRNAs are known to perform myriad functions through diverse mechanisms ranging from the regulation of epigenetic modifications and gene expression to acting as scaffolds ل protein signaling complexes.

Since these authors found significantly more lincRNAs in their survey than previously known, the implication is that more of those &ldquomyriad functions&rdquo are waiting to be found. (For more functions already discovered, see the lncRNA blog.) Here&rsquos their concluding statement:

Owing to the extended breadth of tissues sampled and relaxed constraints on transcript structure, we find significantly more lincRNAs than all previous lincRNA annotation sets combined. Our analyses revealed that these lincRNAs display many features consistent with functionality, contrasting prior claims that intergenic transcription is primarily the product of transcriptional noise. In sum, our findings corroborate recent reports of pervasive transcription across the human genome and demonstrate that intergenic transcription results in the production of a large number of previously unknown lincRNAs. We provide this vastly expanded lincRNA annotation set as an important resource for the study of intergenic functional elements in human health and disease.

It&rsquos clear that the search for function is driving this cutting-edge research. Search for function is exactly what intelligent-design science would recommend. Darwinians describe natural selection as a tinkerer, generating useless parts as well as structures cobbled together that might do something by chance, since there is no supervising designer to guide the process in a particular way. By contrast, intelligent design expects that what exists, as the product of mind, is there for a reason.

Remember how Darwinists call ID a &ldquoscience stopper,&rdquo since it supposedly counsels just giving up and saying, &ldquoGod did it&rdquo? The real science stopper is Darwinism. It focused only on protein-coding genes and dismissed everything else as &ldquotranscriptional noise&rdquo or &ldquojunk DNA&rdquo left behind by the blind tinkerer. Why waste time studying junk? Were it not for that attitude, our understanding of intergenic DNA function might have been much farther along by now.


الملخص

Long intergenic non-coding RNA (lincRNA) genes have diverse features that distinguish them from mRNA-encoding genes and exercise functions such as remodelling chromatin and genome architecture, RNA stabilization and transcription regulation, including enhancer-associated activity. Some genes currently annotated as encoding lincRNAs include small open reading frames (smORFs) and encode functional peptides and thus may be more properly classified as coding RNAs. lincRNAs may broadly serve to fine-tune the expression of neighbouring genes with remarkable tissue specificity through a diversity of mechanisms, highlighting our rapidly evolving understanding of the non-coding genome.


Which are found in non coding sections of DNA?

عدم-coding DNA sequences are عناصر of an organism's الحمض النووي that do not encode protein sequences. بعض عدم-coding DNA is transcribed into functional عدم-الترميز RNA molecules (e.g. transfer RNA, ribosomal RNA, and regulatory RNAs).

One may also ask, what are the coding regions of DNA called? Coding DNA sequences are separated by long regions of DNA called introns that have no apparent function. Coding DNA هو أيضا معروف ك an exon.

Likewise, people ask, why do you have non coding areas of DNA?

Some introns علبة regulate transfer RNA and ribosomal RNA activity and protein-coding gene التعبير. A very important عدم-الترميز تسلسل DNA is called a telomere, which يكون أ منطقة of repetitive الحمض النووي at the end of a chromosome and protects coding DNA from being lost during cell division.


Genomic Variation between Organisms

The amount of total genomic DNA varies widely between organisms, and the proportion of coding and noncoding DNA within these genomes varies greatly as well. More than 98% of the human genome does not encode protein sequences, including most sequences within introns and most intergenic DNA. While overall genome size, and by extension the amount of noncoding DNA, are correlated to organism complexity, there are many exceptions. For example, the genome of the unicellular Polychaos dubium (formerly known as Amoeba dubia) has been reported to contain more than 200 times the amount of DNA in humans. The pufferfish Takifugu rubripes genome is only about one eighth the size of the human genome, yet seems to have a comparable number of genes approximately 90% of the Takifugu genome is noncoding DNA.

In 2013, a new &ldquorecord&rdquo for most efficient genome was discovered. Utricularia gibba, a bladderwort plant, has only 3% noncoding DNA. The extensive variation in nuclear genome size among eukaryotic species is known as the C-value enigma or C-value paradox. Most of the genome size difference appears to lie in the noncoding DNA. About 80 percent of the nucleotide bases in the human genome may be transcribed, but transcription does not necessarily imply function.

الشكل ( PageIndex <1> ): Utricularia gibba flower: Utricularia gibba has 3% noncoding DNA, which is low for flowering plants. This 3% has given this plant the title the &lsquomost efficient&rsquo genome.


شاهد الفيديو: ظاهرة العبور (أغسطس 2022).