Gene familie uitbreiding kan beginnen zelfs voordat een gen is gedupliceerd

Theoretische bioloog Stephen Proulx bestudeert gene gezinnen om te verkennen hoe genomen gediversifieerd en evolueren.

The Iowa State University assistent professor gebruikt wiskundige technieken en computermodellen van de om te bepalen hoe milieu en evolutionaire factoren--zoals seizoensgebonden veranderingen, migratie en seksuele voorkeur--structuur een genoom.

Een pad naar diversiteit in een genoom omvat de verspreiding van genen in multi-gene families.

"De groei van de familie van een gen kan optreden door zeldzame fouten in DNA replicatie," zei Proulx. "Soms ten onrechte, een enkel gen op een chromosoom is gedupliceerd, en de gedupliceerde kopie kan ontstaan als een nieuwe functionele gen. Hoewel dat gen een nieuwe functie hebben kan, is het niet fundamenteel verschilt van de oorspronkelijke gene."

Proulx wil kunnen uitleggen dat proces. "We willen ook weten of veranderen van de grootte van gene gezinnen is een manier waarop een organisme complexer," zei hij.

In een recente paper gepubliceerd in het tijdschrift Evolution, Proulx en collega Patrick Phillips, hoogleraar, Universiteit van Oregon, Eugene, laten zien dat het proces van gene familie uitbreiding beginnen kan zelfs voordat een gen is gedupliceerd. De eerste stap in het proces impliceert specialisatie van verschillende varianten van een gen dat vervolgens over de verschillende functies nemen kunt zodra het gen bij toeval is gedupliceerd.

Het artikel werd onlangs gekenmerkt als een "verborgen parel" op de faculteit van 1000 website, een dagboek review site die adviezen van deskundigen op huidige onderzoeksdocumenten posten. Proulx denkt dat het heeft veel belangstelling in de biologische Gemeenschap gegenereerd omdat het laat hoe het proces van aanpassing kan spelen een rol zien bij het genereren van organisch complexiteit.

De Proulx model berekent de exacte voorwaarden waaronder evolutionaire druk genen veroorzaken te wijken.

"Een van de dingen die ik probeer te doen is een ecologische en milieuaspecten context bieden voor genoom evolutie," zei hij. "En wat ik te zien blijven is dat deze ecologische factoren een echt grote rol kunnen spelen."

http://www.iastate.edu