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Región intergénica

Una región intergénica es un segmento de secuencias de ADN ubicado entre genes . [ 1 ] Las regiones intergénicas pueden contener elementos funcionales y ADN basura . Propiedades...

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Una región intergénica es un segmento de secuencias de ADN ubicado entre genes . [ 1 ] Las regiones intergénicas pueden contener elementos funcionales y ADN basura .

Propiedades y funciones

Las regiones intergénicas pueden contener varias secuencias de ADN funcionales, como promotores y elementos reguladores , potenciadores , espaciadores y (en eucariotas) centrómeros . [ 2 ] También pueden contener orígenes de replicación , regiones de unión de andamios y transposones y virus . [ 2 ]

Los elementos de ADN no funcionales, como los pseudogenes y el ADN repetitivo (ambos tipos de ADN basura ), también pueden encontrarse en regiones intergénicas, aunque también pueden ubicarse dentro de los genes, en los intrones. [ 2 ] Es posible que estas regiones contengan elementos funcionales aún no identificados, como genes no codificantes o secuencias reguladoras. [ 3 ] Esto ocurre ocasionalmente, pero la cantidad de ADN funcional descubierto suele constituir solo una pequeña fracción de la cantidad total de ADN intergénico o intrónico. [ 3 ]

Regiones intergénicas en diferentes organismos

En los humanos, las regiones intergénicas comprenden alrededor del 50% del genoma , mientras que este número es mucho menor en bacterias (15%) y levaduras (30%). [ 4 ]

Al igual que ocurre con la mayoría del ADN no codificante, el contenido de GC de las regiones intergénicas varía considerablemente entre especies. Por ejemplo, en Plasmodium falciparum , muchas regiones intergénicas tienen un contenido de AT del 90 %. [ 5 ]

Evolución molecular de las regiones intergénicas

Los elementos funcionales en las regiones intergénicas evolucionarán lentamente porque su secuencia se mantiene mediante selección negativa . En especies con genomas muy grandes, un gran porcentaje de las regiones intergénicas es probablemente ADN basura y evolucionará a la tasa neutra de evolución. [ 6 ] [ 7 ] Las secuencias de ADN basura no se mantienen mediante selección purificadora , pero pueden ocurrir mutaciones de ganancia de función con efectos deletéreos sobre la aptitud. [ 8 ]

La inferencia filoestratigráfica y los métodos bioinformáticos han demostrado que las regiones intergénicas pueden —en escalas de tiempo geológicas— evolucionar transitoriamente en secuencias de marcos de lectura abiertos que imitan las de los genes codificadores de proteínas, y por lo tanto pueden conducir a la evolución de nuevos genes codificadores de proteínas en un proceso conocido como nacimiento de genes de novo . [ 9 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Tropp BE (2008). Biología molecular: de los genes a las proteínas . Jones & Bartlett Learning. ISBN 978-0-7637-0916-7.
  2. 1 2 3 Alberts, Bruce (2014). Biología celular esencial (4.ª ed.). Garland Pub. págs. 172–209 . ISBN   978-0-8153-4525-1.
  3. 1 2 Palazzo AF, Lee ES (enero de 2015). "ARN no codificante: ¿qué es funcional y qué es basura?" . Frontiers in Genetics . 60 (2): e1004351. doi : 10.3389/fgene.2015.00002 . PMC 4306305 . PMID 25674102 .  
  4. ↑ Francis WR, Wörheide G (junio de 2017). " Proporciones similares de intrones a secuencias intergénicas en genomas animales" . Genome Biology and Evolution . 9 (6): 1582–1598 . doi : 10.1093/gbe/evx103 . PMC 5534336. PMID 28633296 .  
  5. ↑ Gardner MJ, Hall N, Fung E, White O, Berriman M, Hyman RW, et al. (octubre de 2002). "Secuencia del genoma del parásito de la malaria humana Plasmodium falciparum" . Nature . 419 (6906): 498–511 . doi : 10.1093/molbev/msj050 . PMID 16280547 .  
  6. ↑ Lynch, Michael (1 de febrero de 2006). "Los orígenes de la estructura genética eucariota" . Biología molecular y evolución . 23 (2): 450– 468. doi : 10.1093/molbev/msj050 . ISSN 1537-1719 . PMID 16280547 .  
  7. ↑ Papadopoulos, Chris; Callebaut, Isabelle; Gelly, Jean-Christophe; Hatin, Isabelle; Namy, Olivier; Renard, Maxime; Lespinet, Olivier; Lopes, Anne (2021). "ORF intergénicos como módulos estructurales elementales del nacimiento de genes de novo y la evolución de proteínas" . Genome Research . 31 (12): 2303– 2315. doi : 10.1101/gr.275638.121 . ISSN 1088-9051 . PMC 8647833. PMID 34810219 .   
  8. ↑ Palazzo AF, Gregory TR (mayo de 2014). "El caso del ADN basura" . PLOS Genetics . 10 (5) e1004351. doi : 10.1371/ journal.pgen.1004351 . PMC 4014423. PMID 24809441 .  
  9. ↑ Papadopoulos C, Callebaut I, Gelly JC, Hatin I, Namy O, Renard M, Lespinet O, Lopes A (diciembre de 2021). "ORF intergénicos como módulos estructurales elementales del nacimiento de genes de novo y la evolución de proteínas" . Genome Research . 31 (12): 2303– 2315. doi : 10.1101/gr.275638.121 . PMC 8647833. PMID 34810219 .  
  • ENCODE threads Explorer: Caracterización de regiones intergénicas y definición de genes. Nature (revista).