Konserverade sekvenser
Konserverade sekvenser är liknande eller identiska sekvenser som förekommer i DNA och orsakar sekvenser i RNA, proteiner och kolhydrater.
Dessa sekvenser förekommer hos alla arter. Detta visar att sekvenserna har bibehållits i evolutionen trots artskillnader. Ju längre bak i det fylogenetiska trädet en viss konserverad sekvens förekommer, desto mer högkonserverad är den. Eftersom sekvensinformation normalt överförs från föräldrar till avkomma genom gener, innebär en bevarad sekvens att det finns en bevarad gen.
Bevarande av en sekvens sker när mutationer i en mycket bevarad region leder till icke livskraftiga livsformer, dvs. en form som elimineras genom naturligt urval. Med andra ord är genens produkt livsviktig och dess funktion förstörs av nästan alla förändringar (mutationer) i sekvensen.
Rester som bevaras bland olika G-proteinkopplade receptorer är markerade i grönt.
Konserverade nukleinsyrasekvenser
Den grundläggande teorin, som det råder bred enighet om, är att högt bevarade DNA-sekvenser måste ha ett funktionellt värde, även om man inte vet vilken roll många av dessa högt bevarade icke-kodande DNA-sekvenser spelar. En nyligen genomförd studie där man eliminerade fyra högt bevarade icke-kodande DNA-sekvenser hos möss gav livskraftiga möss utan några signifikanta fenotypiska skillnader; författarna beskrev sina resultat som "oväntade". Det finns alltså uppenbarligen något här som man inte förstår.
Många områden i DNA, inklusive mycket bevarade DNA-sekvenser, består av upprepade sekvenselement. Om endast en av en uppsättning upprepade sekvenser togs bort, och upprepningarna inte behövdes, skulle man inte se någon skillnad hos mössen. I artikeln rapporterades inte huruvida de eliminerade sekvenserna var upprepade sekvenser.
Konserverade proteinsekvenser och strukturer
Mycket bevarade proteiner krävs ofta för att cellerna ska fungera eller dela sig. Bevarande av proteinsekvenser visas genom att identiska aminosyrarester finns i motsvarande delar av proteiner. Bevarande av proteinstrukturer visas av förekomsten av funktionellt likvärdiga, men inte nödvändigtvis identiska, aminosyrarester och strukturer mellan analoga delar av proteiner.
Nedan visas en aminosyrasekvensanpassning mellan två humana zinkfingerproteiner. Konserverade aminosyrasekvenser är markerade med strängar av ∗ {\displaystyle \mathrm {*} }
på den tredje raden i sekvensanpassningen. Som framgår av denna anpassning innehåller dessa två proteiner ett antal bevarade aminosyrasekvenser (representerade av identiska bokstäver som är anpassade mellan de två sekvenserna).
Jämförande genomik
Forskningsområdet som studerar evolutionen och funktionen hos multigenfamiljer kallas komparativ genomik.
Frågor och svar
F: Vad är bevarade sekvenser?
S: Konserverade sekvenser är liknande eller identiska sekvenser som förekommer i DNA och orsakar sekvenser i RNA, proteiner och kolhydrater. Dessa sekvenser förekommer över artgränserna, vilket tyder på att de har bibehållits i evolutionen trots artbildning.
F: Vad betyder det om en bevarad sekvens förekommer längre upp i det fylogenetiska trädet?
S: Om en bevarad sekvens förekommer längre upp i det fylogenetiska trädet är den mer högkonserverad. Det betyder att den har varit i stort sett oförändrad under en längre tidsperiod.
F: Vad innebär en bevarad sekvens om den gen som den representerar?
S: En bevarad sekvens innebär att det finns en bevarad gen. Detta beror på att sekvensinformation normalt överförs från föräldrar till avkomma genom gener.
Fråga: När sker bevarandet av en sekvens?
S: Bevarande av en sekvens sker när mutationer i en mycket bevarad region leder till icke livskraftiga livsformer. Med andra ord är genens produkt livsviktig och dess funktion förstörs av nästan alla förändringar (mutationer) i sekvensen.
F: Varför är bevarade sekvenser viktiga?
S: Bevarade sekvenser är viktiga eftersom de ger bevis på evolutionära relationer mellan organismer. De tyder också på att de gener som ingår i dessa sekvenser är viktiga för livet.
Fråga: Hur överförs bevarade sekvenser från generation till generation?
S: Konserverade sekvenser överförs normalt från generation till generation genom gener. Detta innebär att de ärvs från föräldrar till avkomma genom DNA.
Fråga: Leder alla mutationer i bevarade sekvenser till icke livskraftiga livsformer?
Svar: Ja, nästan alla mutationer i mycket bevarade regioner leder till icke livskraftiga livsformer eftersom genens produkt är livsviktig och dess funktion förstörs av nästan alla förändringar i sekvensen.
