πρωτεινικη εξελιξη Flashcards
τι ειναι ελεγχομενη αντικατασταση και τι υποστηριξε;
- Κάποια αμινοξέα ήταν πιο πιθανό να αντικατασταθούν με άλλα, τα οποία είχαν παρόμοια χημικά χαρακτηριστικά με εκείνα των αμινοξέων που ήταν παρόντα στην προγονική πρωτεΐνη.
- Αυτή η ελεγχόμενη αντικατάσταση υποστήριξε τις εξής σημαντικές αρχές:
- α) Οι μεταλλαγές είναι σπάνια γεγονότα, και
- β) Οι πιο δραματικές αλλαγές απομακρύνονται από τη
γονιδιακή δεξαμενή μέσω της φυσικής επιλογής
τι ειναι τα ισοενζυμα;
Ισοένζυμα πολλαπλές μορφές ενός ενζύμου, είναι λειτουργικά
ισοδύναμες (επιτελούν την ίδια λειτουργία), αλλά
κωδικοποιούνται από διαφορετικούς γενετικούς τόπους (γονίδια).
τι ειναι αλλοενζυμα;
Αλλοένζυμα είναι ένζυμα (πρωτεΐνες) που κωδικοποιούνται από
διαφορετικά αλληλόμορφα του ίδιου γενετικού τόπου.
που εμφανιζονται οι υψητολετερες τιμες εξελικτικων αλλαγων σε λειτουργικα γονιδια;
Εντός των λειτουργικών γονιδίων, οι υψηλότερες τιμές εξελικτικών αλλαγών εμφανίζονται στις συνώνυμες θέσεις, περίπου 5 φορές υψηλότερες απ’ ό,τι στις μη συνώνυμες.Αυτό είναι αναμενόμενο αφού άλλωστε δεν επηρεάζουν τη
λειτουργικότητα της πρωτεΐνης.
Και ενώ εμφανίζονται με την ίδια συχνότητα συνώνυμες και μη συνώνυμες αλλαγές, οι πρώτες διατηρούνται ενώ οι δεύτερες επηρεάζουν την προσαρμοστικότητα του μορίου (ή τη λειτουργία) και εξαλείφονται από τη φυσική επιλογή.
τι ειναι υποκατασταση;
Οι υποκαταστάσεις είναι μεταλλαγές οι οποίες πέρασαν μέσα από το φίλτρο της φυσικής επιλογής μέχρι ένα βαθμό.
ποιος ειναι ο πραγματικος ρυθμος μεταλλαγης;
δεχόμαστε ότι ο ρυθμός εμφάνισης των συνώνυμων υποκαταστάσεων αντανακλά τον πραγματικό
ρυθμό μεταλλαγής (και όχι εκείνος των μη-συνωνύμων).
ειναι ουδετερες οι συνωνυμες υποκαταστασεις;
Έχει παρατηρηθεί μια ελαφρώς χαμηλότερη τιμή εξελικτικής αλλαγής σε συνώνυμες θέσεις, συγκριτικά με
εκείνη των ψευδογονιδίων, πράγμα που δείχνει ότι οι συνώνυμες υποκαταστάσεις δεν είναι τελείως ουδέτερες, αλλά αντιθέτως, κάποιες τριπλέτες βάσεων ευνοούνται
έναντι κάποιων άλλων.
H φυσική επιλογή φαίνεται ότι ευνοεί κάποια κωδικόνια, έναντι κάποιων άλλων, τα οποία είναι συνώνυμα με αυτά.
πως υποκειται στη δραση φυσικης επιλογης η επιλογη συγκεκριμενων συνωνυμων κωδικονιων;
Έχει παρατηρηθεί, ιδιαίτερα σε γονίδια τα οποία εκφράζονται σε υψηλά επίπεδα σε βακτήρια, ζύμες και
διάφορα είδη της Drosophila (οργανισμοί όλοι με σύντομο
χρόνο γενεάς και μεγάλα πληθυσμιακά μεγέθη) ότι η επιλογή συγκεκριμένων συνώνυμων κωδικονίων σχετίζεται
με την αποτελεσματικότητα της μετάφρασης και υπόκειται
στη δράση της φυσικής επιλογής.
ποια ειναι οι διαφορα των γονιδιων ιστονων και των γονιδιων απολιποπρωτεινων;
Ιστονες->Οποιαδήποτε αλλαγή, ακόμα
και μια μόνο αλλαγή αμινοξέος, επηρεάζει την ικανότητα
αλληλεπίδρασης με το DNA, και έτσι οι ιστόνες αναφέρονται σαν μια ομάδα γονιδίων που εμφανίζει έναν από τους πιο χαμηλούς ρυθμούς εξέλιξης.
Απολιποπρωτεινες->Οι απολιπο πρωτεΐνες, αντίθετα, αλληλεπιδρούν μη ειδικά.Η περιοχή που
δεσμεύει λιπίδια δομείται ως επί το πλείστον από υδρόφοβα
αμινοξέα. Οποιοδήποτε παρόμοιο αμινοξύ, π.χ. λευκίνη,ισολευκίνη, βαλίνη, φαίνεται να συμβάλλει το ίδιο καλά στη λειτουργία της πρωτεΐνης, αρκεί να είναι υδρόφοβο.
τι συμβαινει στο μειζον συμπλεγμα ιστοσυμβατοτητας;
Υπάρχει, τέλος, και μια κατηγορία
γονιδίων, η πολυγονιδιακή οικογένεια MHC, που βρίσκεται κάτω από
εξελικτική πίεση προκειμένου τα μέλη
της να αποκλίνουν και να διαφοροποιηθούν.
Μάλιστα, ο ρυθμός των μη συνώνυμων υποκαταστάσεων είναι μεγαλύτερος απ΄ αυτόν των συνώνυμων. Τα πρωτεϊνικά προϊόντα αυτών των γονιδίων εμπλέκονται στην ικανότητα του ανοσολογικού συστήματος να αναγνωρίζει ξένα αντιγόνα, έτσι στους ανθρώπινους πληθυσμούς παρατηρείται το 90% των ατόμων να παίρνουν από τους γονείς τους διαφορετικά σετ γονιδίων MHC
ποιος ειναι ο ρυθμος εξελιξης στα μιτοχονδρια;
είναι 5,7 Χ 10-8 υποκαταστάσεις, ανά θέση, ανά έτος (στα θηλαστικά) , περίπου 10 φορές δηλαδή εκείνου του ρυθμού πουεμφανίζουν οι συνώνυμες
υποκαταστάσεις στα πυρηνικά
γονίδια. Ακόμα και ο εξελικτικός
ρυθμός των μη συνώνυμων θέσεων
εμφανίζεται πολύ μεγαλύτερος του
αντίστοιχου των πυρηνικών
γονιδίων .
γιατι γινονται περισσοτερες υποκαταστασεις στα μιτοχονδρια;
Το mtDNA των ζώων μπορεί να υπόκειται σε τόσο γρήγορες
εξελικτικές αλλαγές λόγω μεγαλύτερου σφάλματος που
παρουσιάζεται στην αντιγραφή και επιδιόρθωση του (οιμιτοχονδριακές DNA-πολυμεράσες δεν είναι υψηλής
πιστότητας όπως οι πυρηνικές).
* Ακόμα, η παρουσία ελεύθερων ριζών οξυγόνου σε μεγάλησυγκέντρωση, που οφείλεται στις μεταβολικές διαδικασίες που επιτελούνται στα μιτοχόνδρια, μπορεί να είναι η αιτία τηςυψηλής τιμής υποκαταστάσεων που παρατηρείται.
* Ακόμα, η εξελικτική πίεση που απομακρύνει πολλές μεταλλαγές στα πυρηνικά γονίδια, είναι πιο χαλαρή στα μιτοχόνδρια διότι τα περισσότερα κύτταρα περιέχουν αρκετές
δεκάδες μιτοχονδρίων.
τι παρατηρησαν οι pauling-zuckerkandl?
προσέφεραν αποδείξεις για σταθερό
ρυθμό υποκατάστασης σε ομόλογες πρωτεΐνες, για δεκάδες
εκατομμύρια χρόνια.
ο ρυθμός μοριακής εξέλιξης γενετικών τόπων με παρόμοιους
λειτουργικούς περιορισμούς μπορεί να είναι σταθερός για μεγάλες περιόδους, στα βάθη του εξελικτικού χρόνου.
τι ειναι παραλογο και τι ορθολογο γονιδιο;
Διπλασιασμένοι γενετικοί
τόποι μέσα σε ένα είδος ονομάζονται παράλογα γονίδια, ενώ τα αντίστοιχα γονίδια σε διαφορετικά
είδη ονομάζονται ορθόλογα.
