核糖体DNA

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真核rDNA序列的基因片段包含18S,5.8S和28S束,形成一个串联重复集群;NTS、非转录间隔、ETS、外部转录间隔、ITS、内转录间隔1和2,从5'末端编号。

核糖体DNA(Ribosomal DNA,rDNA)是一种DNA序列,该序列用于rRNA编码。核糖体是蛋白质和rRNA分子的组合,翻译mRNA分子以产生蛋白质的组件。如该图所示,真核生物的rDNA包括一个单元段,一个操纵子,以及由NTS英语Non-transcribed spacerETS英语ETS transcription factor family18S英语18S ribosomal RNAITS1英语ITS15.8S英语5.8S ribosomal RNAITS2英语ITS228S英语28S ribosomal RNA束组成的串联重复序列英语tandem repeats。rDNA的还有另一个基因,由5S rRNA基因编码,位于大多数真核生物的基因组中[1]。5S rDNA序列也存在于果蝇的串联重复序列[1]

重复单元的序列同质性[编辑]

在大型的rDNA序列,rDNA的重复单元英语Repeat unit之间的多态性非常低,这表明rDNA的串联阵列通过协同进化演变[1]。在对9种果蝇的5S串联重复序列区域彼此进行比较后得出的结果表明,因这一区域插入删除较为频繁,在5'端以及3'端两侧发现有保守序列[2]。他们可能在DNA复制或通过基因转换英语Gene conversion的过程中发生新合成链的滑移英语Replication slippage[2]

序列趋异对系统发生学的解释[编辑]

远端物种如人类和青蛙之间进行ITS束序列的比较是不恰当的[3]。而rDNA编码区域的保守序列则允许远端物种甚至在酵母和人类之间进行比较。人类的5.8S rRNA与酵母的5.8S rRNA具有75%的同一性[4]。在姊妹种英语Sibling species情况下比较包括在物种和系统发生学中的ITS束则比较顺利[5][6]。rDNA序列的不同编码区重复序列通常表现出不同的进化速率。其结果是,这种DNA可以提供属于全系统级别的物种的系统发生学信息[7]

注释[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Richard, G. -F.; Kerrest, A.; Dujon, B. Comparative Genomics and Molecular Dynamics of DNA Repeats in Eukaryotes. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2008, 72 (4): 686–727. doi:10.1128/MMBR.00011-08. PMC 2593564. PMID 19052325. 
  2. ^ 2.0 2.1 Päques, F.; Samson, M. L.; Jordan, P.; Wegnez, M. Structural evolution of the Drosophila 5S ribosomal genes. Journal of molecular evolution. 1995, 41 (5): 615–621. PMID 7490776. 
  3. ^ Sumida, M.; Kato, Y.; Kurabayashi, A. Sequencing and analysis of the internal transcribed spacers (ITSs) and coding regions in the EcoR I fragment of the ribosomal DNA of the Japanese pond frog Rana nigromaculata. Genes & genetic systems. 2004, 79 (2): 105–118. PMID 15215676. 
  4. ^ Nazar, R. N.; Sitz, T. O.; Busch, H. Sequence homologies in mammalian 5.8S ribosomal RNA. Biochemistry. 1976, 15 (3): 505–508. PMID 1252408. 
  5. ^ Ma YJ, Qu FY, Xu JJ. (1998). "Sequence differences of rDNA-ITS2 and species-diagnostic PCR assay of Anopheles sinensis and Anopheles anthropophagus from China. J Med Coll PLA 13: 123-128. PDF.
  6. ^ Li C, Lee JS, Groebner JL, Kim HC, Klein TA, O'Guinn ML, Wilkerson RC (2005). "A newly recognized species in the Anopheles hyrcanus group and molecular identification of related species from the Republic of South Korea (Diptera: Culicidae)." Zootaxa 939: 1-8. PDF.
  7. ^ Hillis, D. M.; Dixon, M. T. Ribosomal DNA: Molecular evolution and phylogenetic inference. The Quarterly review of biology. 1991, 66 (4): 411–453. PMID 1784710. 

相关条目[编辑]