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Bacterial Transcription01:53

Bacterial Transcription

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RNA polymerase (RNAP) carries out DNA-dependent RNA synthesis in both bacteria and eukaryotes. Bacteria do not have a membrane-bound nucleus. So, transcription and translation occur simultaneously, on the same DNA template.
Transcription can be divided into three main stages, each involving distinct DNA sequences to guide the polymerase. These are:
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Gene Evolution - Fast or Slow?

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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...
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Genome Size and the Evolution of New Genes03:21

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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.
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哺乳類におけるトランスクリプトームとトランスラトームの共同進化

Zhong-Yi Wang1, Evgeny Leushkin2, Angélica Liechti3

  • 1Center for Molecular Biology of Heidelberg University (ZMBH), DKFZ-ZMBH Alliance, Heidelberg, Germany.

Nature
|November 12, 2020
PubMed
まとめ

この研究は,遺伝子発現がトランスクリプトーム (RNA) レベルよりもトランスラトーム (タンパク質合成) レベルではよりゆっくりと進化することを明らかにしています. 翻訳的調節は変化を緩衝し 種間の重要な機能を保ちます

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科学分野:

  • 進化生物学
  • 分子生物学
  • ゲノミクス

背景:

  • 遺伝子発現プログラムによって 現象型が形成されますが RNAを超えた 進化の動態は不明です
  • 異なる分子層の共同進化を理解することは,進化の洞察にとって極めて重要です.

研究 の 目的:

  • 複数の哺乳類の種と臓器におけるトランスラトームとトランスクリプトームの共同進化を調査する.
  • 遺伝子発現層間のバッファリングの程度とその進化率への影響を決定する.

主な方法:

  • 5匹の哺乳類と1匹の鳥の脳,肝臓,丸からのリボソームプロファイリングとRNAシーケンスのデータです.
  • トランスクリプトームとトランスラトームのレベルでの遺伝子発現の分岐の比較分析.
  • 質量スペクトロメトリーのプロテオミクスのデータを統合する.

主要な成果:

  • 翻訳的調節は,特に丸の精子発生細胞で広く見られる.
  • トランスラトームの差異は,重要な遺伝子を保存するバッファリングにより,トランスクリプトームの差異よりも約20%低い.
  • 性染色体の投与量変化とメオティック不活性化を補償した.
  • トランスラトームレベルで 進化する遺伝子の割合が最も高いことが示され 適応が示唆されました

結論:

  • 遺伝子発現層は共同進化のパターンを示し,バッファリングは必須遺伝子を保存します.
  • 進化的変化を緩衝し,特定の遺伝的課題を補償する上で重要な役割を果たしています.
  • トランスクリプトームとトランスラトームの進化の相互作用は,タンパク質層に反映されています.