104 matches
-
formarea a două exemplare genice, inițial identice și dispuse în același cromozom (aflate în sintenie). În cazul clusterilor genici α-globinic și β-globinic, poziționarea lor în cromozomi diferiți a fost interpretată a fi rezultatul unui eveniment de translocație consecutiv celui de duplicație, prin care segmentul cromozomal purtător al unuia dintre cei doi clusteri genici a fost relocat într-un alt cromozom. Studiul comparativ al mioglobinei și al hemoglobinelor vertebratelor, ambele având capacitatea de a lega oxigenul la nivelul grupului hem, cu care
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
poziții, fie că a dus la moartea individului purtător, având deci efect letal și fiind eliminată din genofondul populațional, fie că s-a asociat cu variate hemoglobinopatii. Pornindu-se de la gena inițială ce guverna sinteza unei globine ancestrale, o primă duplicație genică de acum aproximativ 400-500 milioane de ani - vârsta la care se estimează, pe baze paleontologice, că s-a diferențiat strămoșul vertebratelor tetrapode -, acesta fiind o formă de tranziție între peștii primitivi și batracienii stegocefali pe care paleontologii au numit
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
al doilea exemplar genic a evoluat spre gena pentru o hemoglobină monomeră primitivă care în decursul evoluției vertebratelor a devenit gena pentru catena β a hemoglobinelor. Acum aproximativ 375 milioane de ani gena hemoglobinei monomere primitive a suferit o nouă duplicație, rezultând gena pentru catena α și gena pentru catena β. Asemenea concluzii privind derivarea genelor pentru catenele α- și β-globinice dintr-o genă ancestrală pentru o hemoglobină monomeră se bazează și pe constatarea că în hemoglobinele tuturor vertebratelor actuale se
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
β. Asemenea concluzii privind derivarea genelor pentru catenele α- și β-globinice dintr-o genă ancestrală pentru o hemoglobină monomeră se bazează și pe constatarea că în hemoglobinele tuturor vertebratelor actuale se întâlnesc aceste două catene globinice, ceea ce sugerează că evenimentul duplicației genice urmat de diferențierea genelor pentru aceste două tipuri de catene globinice a avut loc de timpuriu, în evoluția vertebratelor. Ulterior, alte două evenimente de duplicație genică în gena pentru catena β a dat posibilitatea derivării genelor pentru catenele γ
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
hemoglobinele tuturor vertebratelor actuale se întâlnesc aceste două catene globinice, ceea ce sugerează că evenimentul duplicației genice urmat de diferențierea genelor pentru aceste două tipuri de catene globinice a avut loc de timpuriu, în evoluția vertebratelor. Ulterior, alte două evenimente de duplicație genică în gena pentru catena β a dat posibilitatea derivării genelor pentru catenele γ și δ, cu menținerea de fiecare dată a unui exemplar genic nemodificat pentru o catenă normală β-globinică - aceasta fiind probabil esențială în construirea tetramerului hemoglobinic la
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
în cromozomul 16, iar clusterul genic al β-globinelor, în cromozomul 11 din complementul cromozomal uman. Explicația evoluționistă pentru o asemenea localizare cromozomală a unor gene derivate dintr-o aceeași genă ancestrală implică intervenția remanierilor cromozomale de tipul translocațiilor, consecutive evenimentului duplicației genice, prin care clusterul genic inițial unic a fost redistribuit în două clustere genice separate, cu localizare în cromozomi diferiți și cu evoluție ulterioară separată, dar interdependentă funcțional. Presiunea selectivă pentru o mai mare eficiență în legarea și transportul oxigenului
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
țesuturi manifestată mai ales în momentul expansiunii tetrapodelor terestre a impus trecerea de la hemoglobina monomeră și dimeră la diferențierea hemoglobinelor tetramerice, paralel cu diferențierea vertebratelor superioare - păsări și mai ales cu marea radiație a mamiferelor. Evoluționiștii admit că doar prin duplicație genică și păstrarea unuia dintre exemplare cu structura și funcția inițiale pe când în cel de al doilea exemplar genic se pot experimenta modificări, unele chiar „interzise” în alte situații, cum ar fi fost situsul activ al unei enzime la care
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
grea este o moleculă unică formată din patru domenii (VH, CH 1, CH2, CH3). Fiecare catenă ușoară este alcătuită din două domenii (VL și CL). Se admite că genele pentru catenele grele și cele pentru catenele ușoare au derivat prin duplicația genelor ancestrale analoage aceleia care determină sinteza β2-microglobulinei. Imunoglobulină Mioglobina este proteina din mușchi care este monomeră, având o secvență de 153 aminoacizi, mono-catena sa asociindu-se cu un grup hem prin care dobândește capacitatea de legare a oxigenului în
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
a funcției eritrocitelor, unele fiind incompatibile cu viața, altele asociindu-se cu variate hemoglobinopatii. Asemănările dintre structura și funcția mioglobinei și a hemoglobinelor au constituit argument în sprijinul ipotezei derivării genelor pentru catenele globinice din gena pentru mioglobină, prin mecanismele duplicației genice. Ca și mioglobina, primele hemoglobine au fost probabil monomerice. Asemenea hemoglobine monomerice mai pot fi întâlnite și astăzi la grupuri de vertebrate inferioare precum agnatele (Cyclostomi), dar și la pești inferiori, precum rechinul. Acum aproximativ un miliard de ani
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
la grupuri de vertebrate inferioare precum agnatele (Cyclostomi), dar și la pești inferiori, precum rechinul. Acum aproximativ un miliard de ani, o genă ancestrală pentru o globină ancestrală având corespondenți atât la plante, cât și la animale a suferit o duplicație. Unul dintre exemplarele genice rezultate a evoluat spre gena mioglobinei care s-a transmis ca atare până la viețuitoarele actuale. Cel de al doilea exemplar genic a evoluat în gena pentru catena β a hemoglobinei (vezi și fig. 16.7). Analizele
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
catenele globinice și în interacțiunea dintre catenele globinice distincte care facilitează legarea oxigenului molecular. O a doua perioadă de înlocuiri rapide de nucleotide este dedusă din genealogia hemoglobinelor, inițiată acum aproximativ 400 milioane de ani când a avut loc presupusa duplicație genică α −β pentru care se oferă o interpretare funcțională: tetramerul β4 este inferior din punct de vedere adaptativ tetramerului α2β2 și se admite că după realizarea duplicației genice, gena nou formată pentru catena α a acumulat un număr suficient
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
inițiată acum aproximativ 400 milioane de ani când a avut loc presupusa duplicație genică α −β pentru care se oferă o interpretare funcțională: tetramerul β4 este inferior din punct de vedere adaptativ tetramerului α2β2 și se admite că după realizarea duplicației genice, gena nou formată pentru catena α a acumulat un număr suficient de substituții de nucleotide spre a dirija sinteza unui tip nou de catenă α ce s-a putut asocia cu catena β (Goodenough, 1978). Perioadele de vârf în
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
macromoleculei ADN rămâne încă un mister (Gavrilă, 2008). În cursul evoluției clusterului genic pentru α-globine a avut loc și diferențierea unei gene globinice care a fost programată a funcționa în perioada embrionară spre a dirija sinteză de catene zetta (ζ ). Duplicația genei pentru catena β primitivă desemnată protogena β a avut loc independent în linia păsărilor de linia mamiferelor, astfel că acum aproximativ 200 milioane de ani a fost diferențiată protogena pentru catena epsilon (ε) programată a funcționa în etapa embrionară
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
de linia mamiferelor, astfel că acum aproximativ 200 milioane de ani a fost diferențiată protogena pentru catena epsilon (ε) programată a funcționa în etapa embrionară, pentru ca aproximativ acum 85 milioane de ani, înainte de marea diversificare a mamiferelor, alte evenimente de duplicație genică să afecteze genele din cei doi clusteri genici, diferențiindu-se gena ε în clusterul β-globinic cu specificitate embrionară, precum și pseudogenele din cei doi clusteri genici. La majoritatea mamiferelor, protogena γ a fost programată să funcționeze doar în etapa embrionară
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
majoritatea mamiferelor, protogena γ a fost programată să funcționeze doar în etapa embrionară. Acum 55-60 milioane de ani, odată cu emergența primatelor, acestă genă a fost reactivată să funcționeze și în etapa fetală, iar acum 35-50 milioane de ani o nouă duplicație genică s-a finalizat cu diferențierea genei pentru catena δ-globinică, aceasta fiind menținută în liniile evolutive care au condus la diferențierea marilor maimuțe antropoide, precum și la spița hominidelor (Weatherall, 2001). 16.1.4. REGLAREA ACTIVITĂȚII GENELOR PENTRU CATENELE GLOBINICE La
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
mutaționale care modifică secvența de nucleotide din genele pentru globine sunt cauzate de factori mutageni externi (fizici, chimici sau biologici) dar și de factori mutageni endogeni printre care replicația eronată a ADN, crossing-over inegal meiotic sau mitotic care conduce la duplicații și deleții, precum și mobilizarea elementelor genetice mobile prin genom așa cum sunt secvențele Alu specifice genomului uman sau a unor transpozoni și retropozoni de origine virală ce pot determina fracturarea secvențelor genice pentru globine și inactivarea acestora. Există numeroase variante hemoglobinice
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
amândouă. În Hb Kenya, alinierea eronată între HbAγ și Hbβ conduce la un cross-over, cu apariția deleției în HbGγ, în Hbδ, precum și în Hbβ și formarea unui cromozom remaniat ce conține HbGγ și gena fuzionată HbAγ - β caracteristică Hb Kenya. Duplicația genică a fost mecanismul inițial prin care, în cursul a 600 de milioane de ani de evoluție s-au diferențiat catenele hemoglobinice la vertebrate (α, β, δ, γ, ε, ξ). Existența a două gene globinice α și a două gene
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
de milioane de ani de evoluție s-au diferențiat catenele hemoglobinice la vertebrate (α, β, δ, γ, ε, ξ). Existența a două gene globinice α și a două gene globinice γ (Aγ și Gγ) într-un singur cromozom reprezintă consecința duplicațiilor evolutive recente. Se cunosc însă și duplicații intragenice ale genelor pentru globine. Astfel la Hb α Grady sunt duplicate pozițiile 116-118. Duplicația uneia sau a două nucleotide conduc la mutații frameshift. Asemenea mutații au fost evidențiate la terminalul catenei β
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
au diferențiat catenele hemoglobinice la vertebrate (α, β, δ, γ, ε, ξ). Existența a două gene globinice α și a două gene globinice γ (Aγ și Gγ) într-un singur cromozom reprezintă consecința duplicațiilor evolutive recente. Se cunosc însă și duplicații intragenice ale genelor pentru globine. Astfel la Hb α Grady sunt duplicate pozițiile 116-118. Duplicația uneia sau a două nucleotide conduc la mutații frameshift. Asemenea mutații au fost evidențiate la terminalul catenei β. Hemoglobina Hb Tak este consecința duplicației dinucleotidului
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
gene globinice α și a două gene globinice γ (Aγ și Gγ) într-un singur cromozom reprezintă consecința duplicațiilor evolutive recente. Se cunosc însă și duplicații intragenice ale genelor pentru globine. Astfel la Hb α Grady sunt duplicate pozițiile 116-118. Duplicația uneia sau a două nucleotide conduc la mutații frameshift. Asemenea mutații au fost evidențiate la terminalul catenei β. Hemoglobina Hb Tak este consecința duplicației dinucleotidului AC, ce urmează codonului 146. Hemoglobina Hb Cranston își are originea în duplicația dinucleotidului AG
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
și duplicații intragenice ale genelor pentru globine. Astfel la Hb α Grady sunt duplicate pozițiile 116-118. Duplicația uneia sau a două nucleotide conduc la mutații frameshift. Asemenea mutații au fost evidențiate la terminalul catenei β. Hemoglobina Hb Tak este consecința duplicației dinucleotidului AC, ce urmează codonului 146. Hemoglobina Hb Cranston își are originea în duplicația dinucleotidului AG, după codonul 144 din gena pentru catena β, care, în mod normal, are 146 de codoni. Inserția a două nucleotide în cazul Hb Cranston
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
pozițiile 116-118. Duplicația uneia sau a două nucleotide conduc la mutații frameshift. Asemenea mutații au fost evidențiate la terminalul catenei β. Hemoglobina Hb Tak este consecința duplicației dinucleotidului AC, ce urmează codonului 146. Hemoglobina Hb Cranston își are originea în duplicația dinucleotidului AG, după codonul 144 din gena pentru catena β, care, în mod normal, are 146 de codoni. Inserția a două nucleotide în cazul Hb Cranston și Hb Tak, reconstituie un cadru de citire normal, după poziția 146, ambele hemoglobine
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
în cazul Hb Cranston și Hb Tak, reconstituie un cadru de citire normal, după poziția 146, ambele hemoglobine fiind alungite cu aceeași secvență de aminoacizi la terminalul NH2, până ce un nou codon stop (UAA) asigură terminarea secvenței în poziția 158. Duplicații cu mai puțin sau mai mult de trei nucleotide defazează cadrul de citire și nu sunt generatoare de hemoglobine funcționale, dacă apar în interiorul și nu la terminalul secvenței codificatoare a catenei globinice. Produși de duplicație genică apar prin evenimente de
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
terminarea secvenței în poziția 158. Duplicații cu mai puțin sau mai mult de trei nucleotide defazează cadrul de citire și nu sunt generatoare de hemoglobine funcționale, dacă apar în interiorul și nu la terminalul secvenței codificatoare a catenei globinice. Produși de duplicație genică apar prin evenimente de cross-over, ca alternative pentru fuziuni genice. Produsul genic rezultat (δ,β - δ, β) sau Hb anti Lepore a fost de multe ori identificat ca Hb Miyada, P. Congo și P. Nilotic. Produsul așteptat anti-Kenya (Gγ
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]
-
Produsul genic rezultat (δ,β - δ, β) sau Hb anti Lepore a fost de multe ori identificat ca Hb Miyada, P. Congo și P. Nilotic. Produsul așteptat anti-Kenya (Gγ, Aγ, δ, β - Aγ, δ, β) nu a fost încă identificat. Duplicațiile ca și delețiile își au originea comună în împerecheri eronate „în afara fazei” de omologie a secvenței codificatoare din ADN, urmate de cross-over neomolog (crossing-over inegal). Mutații în genele globinelor umane În genele globinelor umane au fost identificate diferite tipuri de
Imunogenetică și oncogenetică. Principii de imunogenetică. Partea I by Lucian Gavrilă, Aurel Ardelean () [Corola-publishinghouse/Science/91987_a_92482]