Konserverede sekvenser
Konserverede sekvenser er lignende eller identiske sekvenser, der forekommer i DNA, og som forårsager sekvenser i RNA, proteiner og kulhydrater.
Disse sekvenser forekommer på tværs af arter. Det viser, at sekvenserne er blevet bevaret i evolutionen på trods af artsdannelse. Jo længere tilbage i det fylogenetiske træ en bestemt bevaret sekvens forekommer, jo mere bevaret er den. Da sekvensinformation normalt overføres fra forældre til afkom ved hjælp af gener, indebærer en bevaret sekvens, at der findes et bevaret gen.
Bevarelse af en sekvens sker, når mutationer i en meget bevaret region fører til ikke-levedygtige livsformer, dvs. en form, som elimineres ved naturlig udvælgelse. Med andre ord er genets produkt afgørende for livet, og dets funktion ødelægges af næsten alle ændringer (mutationer) i sekvensen.
Rester, der er bevaret blandt forskellige G-protein-koblede receptorer, er fremhævet med grønt.
Konserverede nukleinsyresekvenser
Den grundlæggende teori, som der er bred enighed om, er, at højt konserverede DNA-sekvenser må have funktionel værdi, selv om man ikke ved, hvilken rolle mange af disse højt konserverede ikke-kodende DNA-sekvenser spiller. En nylig undersøgelse, hvor man eliminerede fire højt konserverede ikke-kodende DNA-sekvenser i mus, gav levedygtige mus uden væsentlige fænotypiske forskelle; forfatterne beskrev deres resultater som "uventede". Så der er tydeligvis noget her, som man ikke forstår.
Mange områder af DNA'et, herunder meget bevarede DNA-sekvenser, består af gentagne sekvenselementer. Hvis kun én af et sæt gentagne sekvenser blev fjernet, og gentagelserne ikke var nødvendige, ville man ikke kunne se nogen forskel hos musene. I artiklen blev det ikke rapporteret, om de eliminerede sekvenser var gentagne sekvenser.
Konserverede proteinsekvenser og strukturer
Proteiner med høj bevaringsgrad er ofte nødvendige for, at celler kan fungere eller dele sig. Bevarelse af proteinsekvenser viser sig ved tilstedeværelsen af identiske aminosyrerester på tilsvarende dele af proteiner. Bevarelse af proteinstrukturer viser sig ved tilstedeværelsen af funktionelt ækvivalente, men ikke nødvendigvis identiske, aminosyrerester og strukturer mellem analoge dele af proteiner.
Nedenfor er vist en aminosyresekvensaligning mellem to humane zinkfingerproteiner. Konserverede aminosyresekvenser er markeret med strenge af ∗ {\displaystyle \mathrm {*} }
på den tredje linje i sekvenstilpasningen. Som det fremgår af denne tilpasning, indeholder disse to proteiner en række konserverede aminosyresekvenser (repræsenteret ved identiske bogstaver, der er tilpasset mellem de to sekvenser).
Komparativ genomforskning
Det forskningsområde, der undersøger evolutionen og funktionen af multigenfamilier, kaldes komparativ genomforskning.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er bevarede sekvenser?
A: Konserverede sekvenser er lignende eller identiske sekvenser, der forekommer i DNA og forårsager sekvenser i RNA, proteiner og kulhydrater. Disse sekvenser forekommer på tværs af arter, hvilket tyder på, at de er blevet bevaret i evolutionen på trods af artsdannelse.
Spørgsmål: Hvad betyder det, hvis en bevaret sekvens forekommer længere oppe i det fylogenetiske træ?
Svar: Hvis en konserveret sekvens forekommer længere oppe i det fylogenetiske træ, er den mere stærkt konserveret. Det betyder, at den har været stort set uændret i en længere periode.
Spørgsmål: Hvad betyder en bevaret sekvens om det gen, den repræsenterer?
Svar: En bevaret sekvens betyder, at der er et bevaret gen. Det skyldes, at sekvensinformation normalt overføres fra forældre til afkom via gener.
Spørgsmål: Hvornår sker bevarelse af en sekvens?
Svar: Konservering af en sekvens sker, når mutationer i en meget bevaret region fører til ikke-levedygtige livsformer. Med andre ord er genets produkt afgørende for livet, og dets funktion ødelægges af næsten alle ændringer (mutationer) i sekvensen.
Spørgsmål: Hvorfor er bevarede sekvenser vigtige?
Svar: Konserverede sekvenser er vigtige, fordi de giver beviser for de evolutionære relationer mellem organismer. De tyder også på, at de gener, der er involveret i disse sekvenser, er afgørende for livet.
Spørgsmål: Hvordan overføres bevarede sekvenser fra generation til generation?
Svar: Konserverede sekvenser overføres normalt fra generation til generation via gener. Det betyder, at de nedarves fra forældre til afkom gennem DNA.
Spørgsmål: Fører alle mutationer i bevarede sekvenser til ikke-levedygtige livsformer?
Svar: Ja, næsten alle mutationer i meget bevarede områder fører til ikke-levedygtige livsformer, fordi genets produkt er afgørende for livet, og dets funktion ødelægges af næsten alle ændringer i sekvensen.
