Tekrarlanan dizi (DNA) - Repeated sequence (DNA)

Tekrarlanan diziler ( tekrarlayan elementler , tekrarlayan birimler veya tekrarlar olarak da bilinir ), genom boyunca birden çok kopya halinde meydana gelen nükleik asitlerin (DNA veya RNA) kalıplarıdır . Tekrarlayan DNA, hızlı yeniden birleşme kinetiği nedeniyle ilk olarak tespit edildi . Birçok organizmada, genomik DNA'nın önemli bir kısmı, insanlarda tekrarlayan elementlerden oluşan dizinin üçte ikisinden fazlası ile yüksek oranda tekrarlıdır.

Genomlarda bulunan tekrarlayan elementler, yapılarına ve/veya çoğalma şekline bağlı olarak farklı sınıflara ayrılır. Tekrarlayan elementlerin yerleşimi, ya tandem olarak tekrarlanan dizilerin dizilerinden ya da genom boyunca dağılmış tekrarlardan oluşur (aşağıya bakınız).

Fonksiyonlar

Bu unsurların potansiyel işlevlerine ilişkin tartışmalar uzun süredir devam etmektedir. 'Çöp' veya 'bencil' DNA'ya ilişkin tartışmalı referanslar, tekrarlayan DNA bölümlerinin, hücre makinelerini çoğalmak için hackleyen geçmiş evrimden veya otonom kendi kendini kopyalayan dizilerden arta kalanlar olduğunu ima ederek erken ortaya atıldı. Başlangıçta Barbara McClintock tarafından keşfedilen dağınık tekrarlar, giderek artan bir şekilde potansiyel bir genetik varyasyon ve düzenleme kaynağı olarak kabul edilmektedir . Bu düzenleyici rollerle birlikte, genomların 3B katlanmasını şekillendirmede tekrarlanan DNA'nın yapısal bir rolü de önerilmiştir. Bu hipotez yalnızca sınırlı bir dizi deneysel kanıtla desteklenir. Örneğin insanda, farede ve sinekte, birkaç tekrarlayan element sınıfı, nükleer boşluk içinde ortak lokalizasyon için yüksek bir eğilim gösterir, bu da DNA tekrar pozisyonlarının hücre tarafından bir genom katlama haritası olarak kullanılabileceğini düşündürür.

Tandem insan hastalığında tekrarlar

Tandem tekrar dizileri, özellikle trinükleotid tekrarları, çeşitli insan hastalık koşullarının temelini oluşturur . Trinükleotid tekrarları, birbirini izleyen nesiller boyunca germ hattında genişleyebilir ve bu da hastalığın giderek daha şiddetli tezahürlerine yol açabilir. Genişlemenin meydana geldiği hastalık koşulları arasında Huntington hastalığı , frajil X sendromu , birkaç spinoserebellar ataksi , miyotonik distrofi ve Friedrich ataksi bulunur . Trinükleotid tekrar açılımları boyunca oluşabilecek iplik kayma sırasında DNA replikasyonu ya da sırasında , DNA tamir sentezi.

İçinde heksanükleotid GGGGCC tekrar dizileri C9orf72 geninin bir nedenidir amyotrofik lateral skleroz ve frontotemporal demans . CAG trinükleotid tekrar dizileri, birkaç spinoserebellar ataksinin altında yatar (SCAs- SCA1 ; SCA2; SCA3; SCA6; SCA7; SCA12; SCA17 ). Huntington hastalığı , Huntingtin geninin ( HTT ) ekson 1'inde tekrarlanan CAG dizilerinin kararsız genişlemesinden kaynaklanır . HTT , oksidatif DNA hasarının onarımına doğrudan katılan bir iskele proteinini kodlar . O not edilmiştir genler patojenik CAG içeren kendilerinin bir role sahip olduğu genellikle kodlayan proteinlerin tekrar DNA hasarı spesifik DNA onarım yolları bozabilir karşılık ve bu tekrar açılımlar. Tekrar eden dizilerdeki DNA hasarlarının hatalı onarımı, bu dizilerin daha da genişlemesine neden olarak, patolojinin kısır döngüsünün oluşmasına neden olabilir.

Türler

Ana türler

Tekrarlanan dizi veya tekrarların ana kategorileri :

Primatlar, çizgilerin çoğunluğunun LINE-1 ve SINE çoğunluğu Alu en . SVA'lar hominoid spesifiktir.

Prokaryotlarda, CRISPR , değişen tekrarlar ve aralayıcı dizileridir.

Viral enfeksiyon olaylarından türetilen evrimsel tekrarlanan diziler.

Diğer çeşitler

Not: Aşağıdakiler "Karşılaştırmalı Mikrobiyal Genomik Hesaplama" bölümünde ayrıntılı olarak ele alınmıştır.

  • Doğrudan tekrarlar
    • Küresel doğrudan tekrar
    • Yerel doğrudan basit tekrarlar
    • Yerel doğrudan tekrarlar
    • Aralayıcı ile yerel doğrudan tekrarlar
  • Ters tekrarlar
  • Ayna ve ters çevrilmiş tekrarlar

biyoteknoloji

Ana madde: Mikrosatellit § Analizi

Tekrarlanan DNA zordur dizisi kullanılarak nesil sıralama : teknikleri dizisi düzeneği Kısa basitçe bir tekrar bölümü uzunluğu belirleyemez okur. Bu sorun, özellikle 1-6bp'lik küçük tekrar birimlerinden oluşan mikro uydular için ciddidir.

Birçok araştırmacı, tüm genom verilerini analiz ederken ve yayınlarken tarihsel olarak tekrarlayan kısımları dışarıda bırakmıştır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar