تصاحب جيني
عودة للموسوعةفي فهم الوراثة الكلاسيكي , يعهد التصاحب الجيني أوالتزامن، على انه التوطين المادي المشهجر للمكان الجيني على نفس الكروموسوم داخل الفرد أوالفصيلة. اليوم، فهماء الوراثة يشيرون إلى التصاحب الجيني عادة باعتباره التحفظ على كتل النظام داخل مجموعتين من الكروموسومات التي يتم مقارنتها مع بعضها البعض.
يرتبط المفهوم الكلاسيكي بالارتباط الجيني من حين فكرة ان انشاء الروابط بين مسقطي كروموسومات يتم من خلال مراقبة ترددات إعادة الهجريب أقل من المتسقط بينهما. على النقيض من ذلك، فإن أي مكان على نفس الكروموسوم يعهد بالتصاحب الجيني (التزامن) ، حتى إذا كان لا يمكن تمييز تردد إعادة هجريبه عن المسقط غير المرتبط من خلال التجارب العملية. وبالتالي، من الناحية النظرية، تكون جميع المواقع المرتبطة متزامنة، ولكن ليس جميع المواقع المتزامنة مرتبطة بالضرورة. وبالمثل، في فهم الجينوم ، فإن المسقط الجيني على الكروموسوم متزامن بغض النظر عما إذا كان يمكن إنشاء هذه العلاقة من خلال طرق تجريبية مثل تسلسل / تجميع الحمض النووي ، أوالمشي الجينومي، أوالتوطين الجسدي أورسم "خرائط الهاب".
يستخدم طلاب فهم الوراثة مصطلح متزامنة لوصف الحالة التي تم فيها تعيين مسقطين جينيين للكروموسوم نفسه ولكن لا يزال من الممكن فصلهما بمسافة كبيرة بما فيه الكفاية في وحدات الخريطة التي لم يتم إثبات الارتباط الوراثي فيها.
تقدم موسوعة بريتانكا (Britanca) الوصف الأتي للتزامن:
لقد أعطى التسلسل الجيني ورسم الخرائط مقارنة بين الهياكل العامة للجينوم للعديد من الأنواع المتنوعة. الاستنتاج العام هوحتى الكائنات الحية ذات الاختلاف الحديث نسبيًا تُظهر كتلًا متشابهة من الجينات في المواضع النسبية نفسها في الجينوم. تسمى هذه الحالة التزامن، وتُترجم تقريبًا على أنها تمتلك تسلسلات كروموسوم مشهجرة. على سبيل المثال، الكثير من جينات البشر متزامنة مع جينات الثدييات الأخرى. ليس فقط القرود ولكن أيضًا الأبقار والفئران وما إلى ذلك. يمكن حتى توضح دراسة التوافق النشط كيفية بتر الجينوم ولصقه في سياق التطور.
في فهم أصول الحدثات
التصاحب الجيني أوالتزامن هومصطلح حديث "يعني على نفس الشريط" ؛
وفي اليونانية :
σύν ، syn = مع + ταινία ، tainiā = النطاق
في إشارة إلى نفس ترتيب الجينات في سلسلتين (متماثلتين) من الحمض النووي (أوالكروموسومات).
التصاحب الجيني المشهجر
يصف التصاحب الجيني المشهجر (المعروف أيضًا باسم التزامن المحفوظ) التوطين المشهجر المحفوظ للجينات على الكروموسومات من الأنواع المتنوعة. أثناء التطور، قد تؤدي إعادة الترتيب إلى الجينوم مثل انتنطق الكروموسومات إلى فصل مسقطين، مما يؤدي إلى فقدان التزامن بينهما. على العكس من ذلك، يمكن حتى تنقل الانتنطقات بترتين منفصلتين سابقًا من الكروموسومات معًا، مما يؤدي إلى اكتساب التزامن بين المواقع. يمكن للتزامن المشهجر الأقوى من المتسقط حتى يعكس الاختيار للعلاقات الوظيفية بين الجينات المتزامنة، مثل مجموعات الأليات التي تكون مفيدة عندما تُورث معًا، أوالآليات التنظيمية المشهجرة.
يستخدم المصطلح أحيانًا أيضًا لوصف عملية الحفاظ على الترتيب الدقيق للجينات على كروموسوم ينتقل من سلف مشهجر. على الرغم من رفض الكثير من فهماء الوراثة استخدام هذا المصطلح.
إن تحليل التزامن من منطلق ترتيب الجينات له عدة تطبيقات في فهم الجينوم. التصاحب الجيني المشهجر هوأحد المعايير الأكثر موثوقية لتأسيس فهم هجريب المناطق الجينومية في الأنواع المتنوعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للحفظ الاستثنائي للتزامن حتى يعكس العلاقات الوظيفية الهامة بين الجينات.
على سبيل المثال، يتم الحفاظ على ترتيب الجينات في عنقودية النحت (Hox cluster)
وهي المحددات الرئيسية لخطة جسم الحيوان والتي تتفاعل مع بعضها البعض بطرق حرجة، وبشكل أساسي في جميع أنحاء مملكة الحيوان.
يستخدم التصاحب الجيني على نطاق واسع في دراسة الجينوم المعقد، حيث يسمح الجينوم المقارن بوجود الجينات وربما وظيفتها في كائن نموذجي أبسط لاستنتاج تلك الموجودة في كائن أكثر تعقيدًا. على سبيل المثال، يحتوي القمح على جينوم كبير ومعقد للغاية يصعب دراسته. في عام 1994 أظهر البحث الذي أجراه مركز جون إينيس في إنجلترا والمعهد الوطني للأبحاث الزراعية في اليابان حتى جينوم الأرز الأصغر كان له بنية وراثية مماثلة لتلك الموجودة في القمح. وجدت دراسة أخرى حتى الكثير من الحبوب متزامنة وبالتالي يمكن استعمال نباتات مثل الأرز أوالعشب كنموذج للعثور على الجينات أوالعلامات الجينية ذات الأهمية التي يمكن استخدامها في تربية القمح والبحث. في هذا السياق، كان الترادف ضروريًا أيضًا في تحديد منطقة مهمة للغاية في القمح، وهومسقط PH1 الذي يشارك في استقرار الجينوم والخصوبة، والذي تم تحديده باستخدام معلومات من المناطق المتزامنة في الأرز والعشب.
يستخدم التصاحب الجيني أيضًا على نطاق واسع في فهم الجينوم الميكروبي. في المستجذريات والأمعائيات، تشفر الجينات المتزامنة عددًا كبيرًا من وظائف الخلية الأساسية وتمثل مستوى عالٍ من العلاقات الوظيفية.
يمكن أيضًا استخدام أنماط الفواصل المتزامنة أوالفواصل المتداخلة كأحرف لاستدلال العلاقات الجينية بين عدة أنواع، وحتى لاستنتاج تنظيم الجينوم لأنواع الأسلاف المنقرضة. يتم أحيانًا التمييز بين النوعي بين الحَكَم العظمي، والحفاظ على التشابه في أجزاء كبيرة من الكروموسوم، والحَقْنُ العَضَلِيّ، والحفاظ على التشابه لبضعة جينات فقط في جميع مرة.
الكشف عن طريق الحساب
يمكن استنتاج التوافق المشهجر بين الأنواع المتنوعة من تسلسلها الجينومي. يتم ذلك عادة باستخدام نسخة من خوارزمية MCScan ، التي تجد كتل متزامنة بين الأنواع من خلال مقارنة جيناتها المتماثلة والبحث عن أنماط مشهجرة متداخلة مشهجرة على مقياس كروموسومي أومترابط. عادة ما يتم تحديد التماثلات على أساس درجات بت عالية التي تحدث بين الجينومات المتعددة. من هنا، يتم استخدام البرمجة الديناميكية لتحديد أفضل مسار لتسجيل الجينات المتجانسة المشهجرة بين الأنواع، مع الأخذ بعين الاعتبار فقدان الجينات المحتمل والكسب الذي من الممكن وقع في التاريخ التطوري للنوع.
مراجع
- ^ "Transcription unit conservation in the three domains of life: a perspective from Escherichia coli". Trends in Genetics. 17 (4): 175–177. 2001. doi:10.1016/S0168-9525(01)02241-7. PMID 11275307.
- ^ "Genomic regulatory blocks underlie extensive microsynteny conservation in insects". Genome Res. 17 (12): 1898–908. 2007. doi:10.1101/gr.6669607. PMC 2099597. PMID 17989259.
- ^ "Evolutionary rate analyses of orthologs and paralogs from 12 Drosophila genomes". Genome Res. 17 (12): 1837–49. 2007. doi:10.1101/gr.6249707. PMC 2099592. PMID 17989258.
- ^ "The determinants of gene order conservation in yeasts". Genome Biol. 8 (11): R233. 2007. doi:10.1186/gb-2007-8-11-r233. PMC 2258174. PMID 17983469.
- ^ "Gene order and recombination rate in homologous chromosome regions of the chicken and a passerine bird". Mol. Biol. Evol. 24 (7): 1537–52. 2007. doi:10.1093/molbev/msm071. PMID 17434902.
- ^ "Incorrect use of the term synteny". Nature Genetics. 23 (4): 387. December 1999. doi:10.1038/70486. PMID 10581019.
- ^ "Zebrafish hox clusters and vertebrate genome evolution". Science. 282 (5394): 1711–4. November 1998. doi:10.1126/science.282.5394.1711. PMID 9831563.
- ^ "Conservation of genome structure between rice and wheat". Nature Biotechnology. 12 (3): 276–278. 1994. doi:10.1038/nbt0394-276.
- ^ "Cereal genome evolution. Grasses, line up and form a circle". Current Biology. 5 (7): 737–9. July 1995. doi:10.1016/S0960-9822(95)00148-5. PMID 7583118.
- ^ "Molecular characterization of Ph1 as a major chromosome pairing locus in polyploid wheat". Nature. 439 (7077): 749–52. February 2006. doi:10.1038/nature04434. PMID 16467840.
- ^ Guerrero, G; Peralta, H; Aguilar, A; Díaz, R; Villalobos, MA; Medrano-Soto, A; Mora, J (17 October 2005). "Evolutionary, structural and functional relationships revealed by comparative analysis of syntenic genes in Rhizobiales". BMC Evolutionary Biology. 5: 55. doi:10.1186/1471-2148-5-55. PMC 1276791. PMID 16229745.
- ^ Wang, Y; Tang, H; Debarry, JD; Tan, X; Li, J; Wang, X; Lee, TH; Jin, H; Marler, B; Guo, H; Kissinger, JC; Paterson, AH (April 2012). "MCScanX: a toolkit for detection and evolutionary analysis of gene synteny and collinearity". Nucleic Acids Research. 40 (7): e49. doi:10.1093/nar/gkr1293. PMC 3326336. PMID 22217600.
التصنيفات: علم الوراثة الكلاسيكي, معلوماتية حيوية, مقالات غير مراجعة منذ مايو 2020, جميع المقالات غير المراجعة, مقالات غير مراجعة منذ 2020, جميع المقالات التي بحاجة لصيانة, مقالات يتيمة منذ مايو 2020, جميع المقالات اليتيمة, صفحات بها بيانات ويكي بيانات, صفحات تستخدم خاصية P486, مصادر طبية من ويكي بيانات, صفحات تستخدم خاصية P3827, بوابة علم الأحياء الخلوي والجزيئي/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات
