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What is Gene Expression?01:42

What is Gene Expression?

196.4K
Overview
Gene expression is the process in which DNA directs the synthesis of functional products, that is, proteins. Cells can regulate gene expression at various stages. It allows organisms to generate different cell types and enables cells to adapt to internal and external factors.
Genetic Information Flows from DNA to RNA to Protein
A gene is a stretch of DNA that serves as the blueprint for functional RNAs and proteins. Since DNA is made up of nucleotides and proteins consist of amino...
196.4K
Genome Size and the Evolution of New Genes03:21

Genome Size and the Evolution of New Genes

9.1K
While every living organism has a genome of some kind (be it RNA, or DNA), there is considerable variation in the sizes of these blueprints. One major factor that impacts genome size is whether the organism is prokaryotic or eukaryotic. In prokaryotes, the genome contains little to no non-coding sequence, such that genes are tightly clustered in groups or operons sequentially along the chromosome. Conversely, the genes in eukaryotes are punctuated by long stretches of non-coding sequence.
9.1K
Genome Size and the Evolution of New Genes03:21

Genome Size and the Evolution of New Genes

3.4K
3.4K
Gene Evolution - Fast or Slow?02:05

Gene Evolution - Fast or Slow?

8.2K
The genomes of eukaryotes are punctuated by long stretches of sequence which do not code for proteins or RNAs. Although some of these regions do contain crucial regulatory sequences, the vast majority of this DNA serves no known function. Typically, these regions of the genome are the ones in which the fastest change, in evolutionary terms, is observed, because there is typically little to no selection pressure acting on these regions to preserve their sequences.
In contrast, regions which code...
8.2K
Gene Evolution - Fast or Slow?02:05

Gene Evolution - Fast or Slow?

3.6K
3.6K
Cell Specific Gene Expression01:58

Cell Specific Gene Expression

16.5K
Multicellular organisms contain a variety of structurally and functionally distinct cell types, but the DNA in all the cells originated from the same parent cells. The differences in the cells can be attributed to the differential gene expression. Liver cells, whose functions include detoxification of blood, production of bile to metabolize fats, and synthesis of proteins essential for metabolism, must express a specific set of genes to perform their functions. Gene expression also varies with...
16.5K

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Repetibilidad de la evolución de la expresión génica en la adaptación ambiental experimental

Jiachen Li1,2, Jianzhi Zhang3

  • 1Department of Computational Medicine and Bioinformatics, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA.

Nature communications
|January 26, 2026
PubMed
Resumen

La adaptación evolutiva es sorprendentemente repetible. Los experimentos de laboratorio muestran que la expresión génica cambia predeciblemente en poblaciones réplica, impulsada por la selección específica del entorno, no solo por el azar.

Palabras clave:
evoluciónexpresión génicaadaptaciónrepetibilidadselección ambiental

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Área de la Ciencia:

  • Biología evolutiva
  • Genómica
  • Biología molecular

Sus antecedentes:

  • Comprender el equilibrio entre el azar y la necesidad en la evolución es una pregunta clave.
  • Los estudios de evolución en laboratorio proporcionan un entorno controlado para investigar la repetibilidad evolutiva.

Objetivo del estudio:

  • Evaluar la repetibilidad de la evolución de la expresión génica en múltiples especies y entornos.
  • Determinar la medida en que la selección ambiental impulsa cambios evolutivos predecibles en la expresión génica.

Principales métodos:

  • Análisis de datos de transcriptoma de 10 estudios de evolución en laboratorio que involucran 6 especies (1 procariota, 5 eucariotas).
  • Examen de 182.103 rasgos de expresión génica en 22 entornos distintos.
  • Comparación de la evolución réplica dentro del mismo entorno versus entornos diferentes y con experimentos de acumulación de mutaciones.

Principales resultados:

  • La evolución de la expresión génica mostró una alta repetibilidad, superando las expectativas del azar en 10-100 desviaciones estándar.
  • La concordancia en la evolución de la expresión fue impulsada principalmente por la selección específica del entorno.
  • Los genes regulados por más factores de transcripción exhibieron una evolución de la expresión más repetible.

Conclusiones:

  • La evolución fenotípica, específicamente la expresión génica, es altamente repetible y determinista durante la adaptación ambiental.
  • Esto contrasta con la naturaleza a menudo irrepetible de la evolución genotípica.
  • La selección específica del entorno juega un papel crucial en la configuración de trayectorias evolutivas predecibles.