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散在反復DNAは、すべての真核生物ゲノムに存在します。タンデムリピートDNAとは異なり、反復配列が次から次へと続くのではなく、ゲノム全体に分散しており、隣接していません。繰り返される配列は、生物の種類やその他の多くの要因によって異なります。散在反復配列の特定のクラスは、RNA媒介転座によって増殖します。これらはレトロトランスポゾンと呼ばれ、ほとんどの哺乳類ゲノムの25〜40％を構成しています。散在反復DNA要素のいくつかのタイプは、減数分裂中に類似のDNA配列を遺伝子変換から切り離すことで、新しい遺伝子を進化させます。[1]
染色体内および染色体間の遺伝子変換
遺伝子変換は、 DNA配列の相同性を基質として作用します。配列の相同性がそれぞれの染色体の対立遺伝子の位置にある必要はなく、相同性が別の染色体にある必要もありません。遺伝子変換イベントは、同じ染色体上に位置する遺伝子ファミリーの異なるメンバー間で発生する可能性があります。 [2]これが起こると、染色体間遺伝子変換とは区別して染色体内遺伝子変換と呼ばれます。DNA配列の均質化の効果は同じです。
散在反復DNAの役割
反復配列は遺伝子変換ネットワークを切り離す役割を果たし、それによって新しい遺伝子が進化できるようにします。より短いAluまたはSINE反復DNAは染色体内遺伝子変換を切り離すように特化しており、より長いLINE反復DNAは染色体間遺伝子変換を切り離すように特化しています。どちらの場合も、散在反復は類似したDNA配列内に非相同領域を挿入することによって遺伝子変換をブロックします。それによってDNA配列を結び付ける均質化力が破壊され、DNA配列は独立して自由に進化できるようになります。これは進化の過程で新しい遺伝子と新しい種の作成につながります。[3]散在反復は、そうでなければ新しいDNA配列変異を上書きするリンクを破壊することによって進化を触媒し、新しい遺伝子と新しい種の発生を可能にします。
散在するDNA要素が新しい遺伝子の進化を触媒する
DNA 配列は、遺伝子変換イベントによって遺伝子プール内で互いにリンクされています。散在 DNA 要素の挿入によりこのリンクが切断され、新しい遺伝子が独立して進化できるようになります。散在反復は、新しい遺伝子が祖先遺伝子からの干渉を受けずに進化できるようにする隔離メカニズムです。散在反復の挿入は跳躍的イベントであるため、新しい遺伝子の進化も跳躍的になります。種分化は最終的に新しい遺伝子の作成に依存するため、これは自然に断続平衡を引き起こします。したがって、散在反復は断続的進化と急速な進化モードの原因です。
参照
参考文献
- ^ Schimenti JC、 Duncan CH（1984年2月）。「反芻動物のグロビン遺伝子構造はAlu型反復配列の進化的役割を示唆する」。Nucleic Acids Res . 12 （ 3）：1641–55。doi ：10.1093/nar/12.3.1641。PMC 318605。PMID 6322113 。
- ^ Hess JF、Fox M、Schmid C、Shen CK (1983 年 10 月)。「ヒト成人アルファグロビン様遺伝子領域の分子進化: Alu ファミリー反復配列および非 Alu DNA 配列の挿入と削除」。Proc . Natl . Acad. Sci. USA . 80 (19): 5970–4。Bibcode : 1983PNAS ...80.5970H。doi : 10.1073/ pnas.80.19.5970。PMC 390199。PMID 6310609。
- ^ Brunner AM、 Schimenti JC 、 Duncan CH（1986年9月）。「ウシグロビン遺伝子座における二重進化モード」。生化学。25 （ 18）：5028–35。doi ：10.1021/bi00366a009。PMID 3768329。
- 米国国立医学図書館医学件名標目(MeSH)における散在反復配列