유전자가 다중 유전자 패밀리를 생산하고 새로운 유전자로 이어지는 방법
다중 유전자 패밀리는 공통 조상을 공유하는 유기체 게놈 내의 유전자 그룹입니다. 그것들은 유전자 복제 과정을 통해 발생합니다 , 기존 유전자가 복사되고 사본이 시간이 지남에 따라 분기되어 새로운 기능을 초래할 수 있습니다. 이 과정은 진화의 중요한 동인으로 유기체가 새로운 특성을 개발하고 변화하는 환경에 적응할 수있게합니다.
다음은 유전자가 다중 유전자 패밀리를 생성하고 궁극적으로 새로운 유전자로 이어지는 방법에 대한 분해가 있습니다.
1. 유전자 복제 :
* 불평등 한 교차점 : 감수 분열 동안, 상 동성 염색체는 교차하는 동안 오정렬 할 수 있으며, 하나는 하나의 염색체가 복제 된 세그먼트를 수신하는 반면 다른 염색체는 그것을 잃어 버린다.
* retrotransposition : 유전자를 RNA로 전사하고 DNA로 역전 한 다음 게놈의 새로운 위치에 삽입 할 수 있습니다. 이것은 원래 유전자의 복제 된 사본으로 이어질 수 있습니다.
* 전체 게놈 복제 : 전체 게놈을 복제하여 유전자 수를 크게 증가시킬 수 있습니다. 이것은 식물과 일부 동물에서 흔합니다.
2. 복제 유전자의 발산 :
* 돌연변이 : 유전자가 복제되면, 사본은 돌연변이를 독립적으로 축적 할 수 있습니다.
* 자연 선택 : 환경에서 선택적 이점을 부여하는 돌연변이는 후속 세대에 전달 될 가능성이 높습니다. 이것은 다른 기능에 대한 복제 유전자의 전문화로 이어질 수 있습니다.
* 편안한 선택 : 복제 된 유전자의 한 사본은 다른 사본이 원래 기능을 유지하기 때문에 체력에 영향을 미치지 않고 돌연변이를 축적 할 수 있습니다. 이것은 새로운 비 기능성 유전자 (유사 형)의 진화로 이어질 수있다.
3. 다중 유전자 패밀리의 형성 :
* 유전자 복제 및 발산 : 시간이 지남에 따라 유전자 복제 및 발산의 반복 된주기는 다양한 구성원을 가진 대형 다중 유전자 가족을 만들 수 있습니다.
* 유전자 융합 및 핵분열 : 유전자는 융합하여 결합 된 기능을 갖는 새로운 유전자를 생성하거나 특수한 역할을 가진 여러 유전자로 분할 될 수 있습니다.
* 수평 유전자 전달 : 유전자는 유기체 사이에서 전달 될 수 있으며, 다중 유전자 패밀리의 다양성에 기여할 수 있습니다.
4. 새로운 유전자의 진화 :
* Neofunctionalization : 복제 된 유전자의 한 사본은 유기체에 이익이되는 새로운 기능을 획득합니다.
* 하위 기능 : 복제 된 유전자의 두 카피는 원래 기능의 다른 측면을 전문으로하여보다 효율적인 전체 프로세스를 초래합니다.
* 비 기능화 : 복제 된 유전자의 한 사본은 비 기능이 없어지고 시간이 지남에 따라 손실됩니다.
* 채용 : 특정 기능을 갖는 유전자를 모집하여 다른 경로 또는 세포 맥락에서 새로운 역할을 수행 할 수 있습니다.
다중 유전자 가족의 예 :
* 글로빈 유전자 : 이 패밀리는 단일 조상 유전자로부터 진화했으며 현재 다양한 단계에서 산소 수송을 담당하는 상이한 글로빈 단백질을 포함한다.
* 면역 글로불린 유전자 : 이 패밀리는 면역계에서 중요한 역할을하며, 다양한 항원에 결합 할 수있는 다양한 항체를 암호화하는 유전자가 있습니다.
* hox 유전자 : 이 유전자는 동물의 신체 계획을 제어하며 기능이 발산 된 복제 유전자의 클러스터로 구성됩니다.
다중 유전자 가족의 중요성 :
다중 유전자 가족은 새로운 특성의 진화와 변화하는 환경에 유기체의 적응에 결정적입니다. 그들은 유전자의 복제와 발산을 허용함으로써 진화를위한 유전자 원료를 제공하여 새로운 기능의 진화와 새로운 생물학적 경로의 발달을 초래한다. 이 과정은 지구상의 삶의 다양성과 유기체가 새로운 도전에 적응할 수있는 능력에 기여합니다.
