Межгенная область - Intergenic region

Иллюстрация межгенной ДНК

An Межгенный регион (IGR) это участок ДНК последовательности, расположенные между гены.[1] Межгенные регионы - это подмножество некодирующая ДНК. Иногда некоторая межгенная ДНК контролирует близлежащие гены, но большая ее часть пока не имеет известной функции. Это один из Последовательности ДНК иногда упоминается как мусорная ДНК, хотя это только одно явление, обозначенное как таковое, и сегодня в научных исследованиях этот термин используется реже. Недавно транскрибированная РНК из фрагментов ДНК в межгенных областях была известна как «темная материя» или «транскрипты темной материи».[2]

Характеристики

Интергенные регионы отличаются от внутригенные области (или интроны ), которые представляют собой короткие некодирующие области, которые находятся в гены, особенно в генах эукариотический организмы.

Согласно КОДИРОВАТЬ исследование проекта человеческий геном, благодаря «как расширению генных регионов за счет открытия новых изоформ, так и идентификации новых межгенных транскриптов, произошло заметное увеличение числа межгенных регионов (с 32 481 до 60 250) из-за их фрагментации и уменьшения их длина (от 14 170бп до медианной длины 3949 п.н.) "[3]

Ученые теперь искусственно синтезировали белки из межгенных регионов.[4]

Функции

Исторически межгенные области иногда называли мусорной ДНК, предполагая, что они не имеют функции. Однако давно известно, что эти области действительно содержат функционально важные элементы, такие как промоторы и энхансеры. В частности, межгенные области часто содержат энхансерные последовательности ДНК, которые могут активировать экспрессию дискретных наборов генов на расстояниях в несколько тысяч пар оснований. Изменения белков, связанных с энхансерами, перепрограммируют экспрессию генов и влияют на фенотип клетки. [5] [6] Также межгенные области могут содержать еще не идентифицированные гены, такие как некодирующие РНК. Хотя о них мало что известно, считается, что они выполняют регулирующие функции. В последние годы КОДИРОВАТЬ Проект более подробно изучает межгенные области у человека.[7][8] Статистический метод был специально разработан для выявления областей, связанных с признаками или заболеваниями, расположенных в межгенной области, с использованием полногеномное секвенирование данные, включая процедуру скользящего окна[9] и динамическая оконная процедура.[10][11]

Межгенные области в организмах

У человека межгенные области составляют около 50% геном, тогда как у бактерий (15%) и дрожжей (30%) это число намного меньше. [12]

В Плазмодий falciparum, во многих межгенных регионах содержание AT составляет 90% [13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Тропп БЭ (2008). Молекулярная биология: от генов к белкам. Джонс и Бартлетт Обучение. ISBN  9780763709167.
  2. ^ ван Бакель Х., Нислоу С., Бленкоу Б.Дж., Хьюз Т.Р. (май 2010 г.). «Большинство транскриптов« темной материи »связаны с известными генами». PLOS Биология. 8 (5): e1000371. Дои:10.1371 / journal.pbio.1000371. ЧВК  2872640. PMID  20502517.
  3. ^ Джебали С., Дэвис К.А., Меркель А., Добин А., Лассманн Т., Мортазави А. и др. (Сентябрь 2012 г.). «Пейзаж транскрипции в клетках человека». Природа. 489 (7414): 101–8. Bibcode:2012Натура.489..101D. Дои:10.1038 / природа11233. ЧВК  3684276. PMID  22955620.
  4. ^ Дхар П.К., Твин С.С., Тун К., Цумото Ю., Маурер-Стро С., Эйзенхабер Ф., Сурана Ю. (февраль 2009 г.). «Синтез неприродных частей из естественного геномного шаблона». Журнал биологической инженерии. 3: 2. Дои:10.1186/1754-1611-3-2. ЧВК  2642765. PMID  19187561.
  5. ^ Шмидт С.Ф., Ларсен Б.Д., Лофт А, Нильсен Р., Мадсен Дж. Г., Мандруп С. (сентябрь 2015 г.). «Острая TNF-индуцированная репрессия генов клеточной идентичности опосредована NFκB-направленным перераспределением кофакторов из суперэнхансеров». Геномные исследования. 25 (9): 1281–94. Дои:10.1101 / гр.188300.114. ЧВК  4561488. PMID  26113076.
  6. ^ Vlahopoulos SA (август 2017 г.). «Аберрантный контроль NF-κB при раке разрешает транскрипционную и фенотипическую пластичность, сокращая зависимость от ткани хозяина: молекулярный режим». Биология и медицина рака. 14 (3): 254–270. Дои:10.20892 / j.issn.2095-3941.2017.0029. ЧВК  5570602. PMID  28884042.
  7. ^ Бирни Э, Стаматояннопулос Ж.А., Дутта А., Гиго Р., Джингерас Т.Р., Маргулис Э.Х. и др. (Июнь 2007 г.). «Идентификация и анализ функциональных элементов в 1% генома человека в рамках пилотного проекта ENCODE». Природа. 447 (7146): 799–816. Bibcode:2007Натура.447..799Б. Дои:10.1038 / природа05874. ЧВК  2212820. PMID  17571346.
  8. ^ Данхэм I (сентябрь 2012 г.). «Интегрированная энциклопедия элементов ДНК в геноме человека». Природа. 489 (7414): 57–74. Bibcode:2012Натура 489 ... 57т. Дои:10.1038 / природа11247. ЧВК  3439153. PMID  22955616.
  9. ^ Моррисон А.С., Хуанг З., Ю Б., Меткалф Дж., Лю Х, Баллантайн С. и др. (Февраль 2017). «Практические подходы к анализу полногеномной последовательности признаков, связанных с сердцем и кровью». Американский журнал генетики человека. 100 (2): 205–215. Дои:10.1016 / j.ajhg.2016.12.009. ЧВК  5294677. PMID  28089252.
  10. ^ Ли З, Ли Х, Лю И, Шен Дж, Чен Х, Чжоу Х и др. (Май 2019). «Процедура динамического сканирования для обнаружения редких вариантов ассоциаций в исследованиях секвенирования всего генома». Американский журнал генетики человека. 104 (5): 802–814. Дои:10.1016 / j.ajhg.2019.03.002. ЧВК  6507043. PMID  30982610.
  11. ^ Ли, Зилин; Лю, Яову; Линь, Сихун (2020-09-14). «Одновременное обнаружение сигнальных областей с использованием статистики квадратичного сканирования с приложениями для исследований ассоциации всего генома». Журнал Американской статистической ассоциации: 1–30. Дои:10.1080/01621459.2020.1822849. ISSN  0162-1459.
  12. ^ Фрэнсис WR, Wörheide G (июнь 2017 г.). «Сходные отношения интронов к межгенной последовательности в геномах животных». Геномная биология и эволюция. 9 (6): 1582–1598. Дои:10.1093 / gbe / evx103. ЧВК  5534336. PMID  28633296.
  13. ^ Гарднер М.Дж., Холл Н., Фунг Э., Уайт О, Берриман М., Хайман Р.В. и др. (Октябрь 2002 г.). «Последовательность генома малярийного паразита человека Plasmodium falciparum». Природа. 419 (6906): 498–511. Bibcode:2002Натура.419..498Г. Дои:10.1038 / природа01097. ЧВК  3836256. PMID  12368864.

внешняя ссылка