Grupo de genes
Una familia de genes es un conjunto de genes homólogos dentro de un organismo. Un grupo de genes es un grupo de dos o más genes que se encuentran dentro del ADN de un organismo y que codifican polipéptidos o proteínas similares , que comparten colectivamente una función generalizada y, a menudo, se encuentran dentro de unos pocos miles de pares de bases entre sí. El tamaño de los grupos de genes puede variar significativamente, desde unos pocos genes hasta varios cientos de genes. [1]Se encuentra que partes de la secuencia de ADN de cada gen dentro de un grupo de genes son idénticas; sin embargo, la proteína resultante de cada gen es distinta de la proteína resultante de otro gen dentro del grupo. Los genes que se encuentran en un grupo de genes se pueden observar cerca unos de otros en el mismo cromosoma o en cromosomas diferentes pero homólogos . Un ejemplo de un grupo de genes es el gen Hox , que está compuesto por ocho genes y es parte de la familia de genes Homeobox .
Este modelo ha sido generalmente aceptado desde mediados de la década de 1970. Postula que los grupos de genes se formaron como resultado de la duplicación y divergencia de genes . [2] Estos grupos de genes incluyen el grupo de genes Hox , el grupo de genes de β-globina humana y cuatro genes agrupados de hormona del crecimiento humano (hGH) / somaomammotropina coriónica. [3]
Los grupos de genes conservados, como Hox y el grupo de genes de la β-globina humana, pueden formarse como resultado del proceso de duplicación y divergencia de genes . Un gen se duplica durante la división celular , por lo que sus descendientes tienen dos copias de extremo a extremo del gen donde tenía una copia, que inicialmente codifica la misma proteína o tiene la misma función. En el curso de la evolución posterior, divergen, de modo que los productos que codifican tienen funciones diferentes pero relacionadas, y los genes siguen siendo adyacentes en el cromosoma. [4]Ohno teorizó que el origen de nuevos genes durante la evolución dependía de la duplicación de genes. Si solo existiera una copia de un gen en el genoma de una especie, las proteínas transcritas de este gen serían esenciales para su supervivencia. Debido a que solo había una copia del gen, no podían sufrir mutaciones que potencialmente darían como resultado nuevos genes; sin embargo, la duplicación de genes permite que los genes esenciales experimenten mutaciones en la copia duplicada, lo que finalmente daría lugar a nuevos genes en el transcurso de la evolución.
[5] Se toleraron mutaciones en la copia duplicada porque la copia original contenía información genética para la función del gen esencial. Las especies que tienen grupos de genes tienen una ventaja evolutiva selectiva porque la selección natural debe mantener los genes juntos. [1] [6] En un corto período de tiempo, la nueva información genética exhibida por la copia duplicada del gen esencial no tendría una ventaja práctica; sin embargo, durante un largo período de tiempo evolutivo, la información genética en la copia duplicada puede sufrir mutaciones adicionales y drásticas en las que las proteínas del gen duplicado desempeñan un papel diferente al del gen esencial original. [5]Durante el largo período de tiempo evolutivo, los dos genes similares divergirían, por lo que las proteínas de cada gen eran únicas en sus funciones. Los grupos de genes Hox, que varían en varios tamaños, se encuentran entre varios filos .
Cuando se produce la duplicación de genes para producir un grupo de genes, se pueden duplicar uno o varios genes a la vez. En el caso del gen Hox, se duplicó un grupo ProtoHox ancestral compartido, lo que resultó en grupos genéticos en el gen Hox, así como en el gen ParaHox , un complejo hermano evolutivo del gen Hox. [7] Se desconoce el número exacto de genes contenidos en el clúster Protohox duplicado; sin embargo, existen modelos que sugieren que el grupo Protohox duplicado originalmente contenía cuatro, tres o dos genes. [8]
