Məlumat

27.5: Orfoloqlar/paraloqlar, genlərin təkrarlanması və itkisi - Biologiya

27.5: Orfoloqlar/paraloqlar, genlərin təkrarlanması və itkisi - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Çox istifadə edilən iki ağac var, Növlər ağacı və Gen ağacı. Bu bölmə bu ağacların necə istifadə oluna biləcəyini və bir növ ağacın içərisinə gen ağacının necə uyğunlaşdırılacağını izah edir (barışıq).

Növ ağacı

Fərqli növlərin bir-birindən necə inkişaf etdiyini göstərən ağac növləri. Bu ağaclar morfoloji simvollar, fosil dəlilləri və s. istifadə edilməklə yaradılmışdır. Hər ağacın yarpaqları növ kimi etiketlənir və ağacın qalan hissəsi bu növlərin necə əlaqəli olduğunu göstərir. Növ ağacının nümunəsi Şəkil 27.1-də göstərilmişdir. Qeyd: mühazirədə qeyd olunur ki, bir növü “genlər çantası”, yəni növün üzvləri arasında ümumi genlər qrupu kimi təsəvvür etmək olar.

Gen ağacı

Gen ağacları müxtəlif növlərdə xüsusi genlərə baxan ağaclardır. Gen ağaclarının yarpaqları xüsusi ardıcıllıqla əlaqəli gen ardıcıllığı və ya gen idləri ilə etiketlənir. Şəkil 27.2-də 4 gen (yarpaq) olan gen ağacı nümunəsi göstərilir. Hər bir gen ilə əlaqəli ardıcıllıqlar Şəkil 27.2-nin sağ tərəfində təqdim olunur.

Gen Ailəsinin Təkamülü

Gen ağacları bir növ ağacın içərisində inkişaf edir. Növ ağacında olan gen ağacının nümunəsi aşağıdakı Şəkil 27.3-də göstərilmişdir.

Növbəti alt bölmə, Uzlaşmadan istifadə edərək, gen ağaclarını bir növ ağacların içərisinə necə yerləşdirə biləcəyimizi izah edir.

Barışıq

Uzlaşma bir növ ağacın içərisinə bir gen ağacı uyğunlaşdırmaqla gen ağaclarını genom ağacları ilə müqayisə etməyə kömək edən bir alqoritmdir. Bu, gen ağacındakı təpələri növ ağacındakı təpələrlə xəritələşdirməklə həyata keçirilir. Bu alt bölmədə Uzlaşma, əlaqəli təriflər, alqoritmlər (Maksimum Parsimony Razılaşması və SPIDIR) və nümunələrə diqqət yetiriləcəkdir.

Təriflər

Əgər onların ən son ortaq əcdadı (MRCA) bir növdürsə (müxtəlif növlərə bölünür) iki gen ortoloqdur.
Paraloqlar MRCA-sı dublikasiya olan genlərdir.
Aşağıdakı Şəkil 27.4 bu tip genlərin gen ağacında necə təmsil oluna biləcəyini göstərir. Aşağıdakı ağacda 4 spesifikasiya qovşağı, bir təkrarlama və bir itki var.

Xəritəçəkmə diaqramı, gen ağacından növ ağacına qovşağın xəritələşdirilməsini göstərən bir diaqramdır. Şəkil 27.5-də xəritəçəkmə diaqramının nümunəsi göstərilir.

Yuvalama diaqramı gen ağacının növ ağacının içərisində necə yuvalana biləcəyini göstərir. Hər xəritəçəkmə diaqramı üçün yuva diaqramı var. Şəkil 27.6, Şəkil 27.5-də xəritəçəkmə diaqramı üçün mümkün yuvalama diaqramının nümunəsini göstərir.

Maximum Parsimony Reconciliation (MPR) Alqoritmi

MPR, təkrarlanmaların və silinmələrin sayını minimuma endirərkən gen ağacını növ ağacına uyğunlaşdıran bir alqoritmdir.

Gen ağacı və növ ağacı nəzərə alınmaqla, alqoritm təkrarlamaların və silinmələrin sayını minimuma endirən uzlaşma tapır. Yuxarıdakı Şəkil 27.7 gen ağacından növ ağacına mümkün xəritəçəkmə nümunəsini göstərir. Şəkil 27.8 MPR alqoritmi üçün psevdokodu təqdim edir. Əsas vəziyyət gen ağacının yarpaqlarının növ ağacının yarpaqlarına uyğunlaşdırılmasını nəzərdə tutur; sonra alqoritm gen ağacının təpələrində irəliləyir, verilmiş təpənin alt ağacındakı bütün yarpaqların MRCA-sı ilə növ ağacındakı müvafiq MRCA təpəsi arasında əlaqə yaradır. Psevdokodda I(G) növ ağacını, L(G) isə gen ağacını təmsil edir.

Aşağı xəritələşdirmə adətən daha az hadisə ilə nəticələndiyi üçün oxları mümkün qədər aşağı xəritələndiririk. Bununla belə, biz çox aşağı xəritə ala bilmərik. Xəritənin çox aşağı olması o deməkdir ki, biz verilmiş qovşağın MRCA-nın ən azı onun uşaqlarının MRCA-sı qədər yüksək olması ilə bağlı məhdudiyyəti pozuruq. Biz nəsil-əcdad münasibətlərini pozmadan mümkün qədər aşağı xəritə çəkirik. Alqoritm yarpaqlardan başlayaraq rekursiv şəkildə aşağıdan yuxarıya doğru gedir. Gen ağacını yaratmaq üçün məlum növlərdən genləri seçdiyimiz üçün gen ağacının yarpaqları ilə növ ağacının yarpaqları arasında birbaşa xəritələşmə var. Əcdadların xəritəsini çəkmək üçün hər bir qovşaq üçün (ağacda rekursiv olaraq yuxarı qalxırıq) biz sağ uşağı və sol uşağı nəzərdən keçiririk və onların xəritələşdirdiyi növlərin ən az ortaq əcdadını (LCA) götürürük. Əgər qovşaq öz sağ və ya sol uşağı ilə xəritələşirsə, biz bilirik ki, dublikasiya var. Mövcud olmayan gözlənilən filial itkini göstərir.

Razılaşma nümunələri

Şəkil 27.10-da biz gen ağacından olan qovşaqların birbaşa xəritəyə salına bilmədiyi bir hal üçün cüzi (azalma itki və təkrarlama sayı) uzlaşmasını görürük. Bu, gen ağacında h1 və d1 yerlərinin dəyişdirilməsinin nəticəsidir; d1, m1 və r1 üçün ən az ümumi əcdad indi növ ağacının kök təpəsidir.

Şəkil 27.11 qeyri-parsimon barışığı göstərir. Eyni ağaclar üçün parsimonik xəritəçəkmə Şəkil 27.9-da göstərilmişdir.

Şəkil 27.12 etibarsız üzləşdirməni göstərir. Bu uzlaşma nəsli-əcdad münasibətlərinə hörmət etmədiyi üçün etibarsızdır. Bu uzlaşmanın mümkün olması üçün nəslin zamanda geriyə səyahət etməsi və əcdadından əvvəl yaradılması lazımdır. Aydındır ki, belə bir ssenari qeyri-mümkündür. Etibarlı uzlaşma aşağıdakıları təmin etməlidir: Əgər G-də a < b, onda R[a] (leq) R[b] S-də.

Uzlaşma Nümunələrinin Tərcüməsi

Gen ağacları, növ ağacları ilə uzlaşdıqda, təkamül hadisələri (yəni dublikasiyalar və itkilər) haqqında əhəmiyyətli fikir verir. Duplikasiyalar eyni genin ayrı bir lokusda - m2 və ya r2-də tapılmasını təsvir edir və yeni genlərin və funksiyaların yaradılması üçün əsas mexanizmdir. Bu təkamül nəticələri üç kateqoriyaya bölünür: qeyri-funksionalizasiya, neofunksionalizasiya və subfunksionallaşma. Qeyri-funksionallıq olduqca yaygındır və nüsxələrdən birinin sadəcə işləməməsinə səbəb olur. Neofunksionalizasiya nüsxələrdən birinin tamamilə yeni funksiyanı inkişaf etdirməsidir. Subfunksionallaşdırma nüsxələrin müxtəlif hissələri saxlaması (müəyyən şəkildə əməyi bölməklə) və birlikdə eyni funksiyanı yerinə yetirməsidir.

Şəkil 4-də biz siçan və siçovulların növ olaraq ayrılmasından əvvəl təkrarlanma hadisəsinin baş verdiyini görürük. Buna görə də biz iki ayrı yeri təmsil edən m1 və m2-də oxşar genləri görürük. d2 və h2 qrafikə daxil edilmir, çünki nəzərdən keçirilən gen həmin lokuslarda yoxdur (çoxalma hadisəsi baş vermədiyi üçün), halbuki o, həm m2, həm də r2-dədir.

Əgər təkrarlanma hadisəsi Şəkil 4-də gen ağacında müvafiq h2 görmədən bir səviyyə yuxarıda baş vermiş olsaydı, bu, növ ağacının h budağında itki demək olardı.


Videoya baxın: Гость: Прививки - Доктор Комаровский (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Shaktigal

    Why like this? I doubt how we can cover this topic.

  2. Remington

    Yerini vurdun. Düşünürəm ki, bu əla bir fikirdir.Mən səninlə razıyam.

  3. Talbert

    A gorgeous thing!

  4. Emmitt

    normal idea

  5. Philo

    Bu mövzu haqqında danışaq.



Mesaj yazmaq