Запазените последователности
Запазените последователности са сходни или идентични последователности, които се срещат в ДНК, и са причина за последователности в РНК, протеини и въглехидрати.
Тези последователности се срещат при всички видове. Това показва, че последователностите са се запазили в еволюцията въпреки видообразуването. Колкото по-назад във филогенетичното дърво се намира дадена запазена последователност, толкова по-силно запазена е тя. Тъй като информацията за последователността обикновено се предава от родителите на потомството чрез гени, запазената последователност означава, че има запазен ген.
Консервацията на дадена последователност се случва, когато мутациите в силно консервативен регион водят до нежизнеспособни форми на живот, т.е. форми, които се елиминират чрез естествен подбор. С други думи, продуктът на гена е жизненоважен за живота и неговата функция се унищожава от почти всички промени (мутации) в последователността.
Остатъците, които се запазват сред различните рецептори, свързани с G протеин, са подчертани в зелено.
Консервирани последователности на нуклеиновите киселини
Основната теория, с която се съгласяват всички, е, че висококонсервираните ДНК последователности трябва да имат функционална стойност, въпреки че ролята на много от тези висококонсервирани некодиращи ДНК последователности не е известна. Едно скорошно проучване, при което са елиминирани четири висококонсервирани некодиращи ДНК последователности при мишки, е дало жизнеспособни мишки без значителни фенотипни разлики; авторите описват резултатите си като "неочаквани". Така че явно има нещо, което не е разбрано.
Много участъци от ДНК, включително силно запазени ДНК последователности, се състоят от повтарящи се последователни елементи. Ако се премахне само една от набор повтарящи се последователности и повторенията не са необходими, няма да се види разлика при мишките. В статията не се съобщава дали премахнатите последователности са били повтарящи се последователности.
Консервирани протеинови последователности и структури
Висококонсервираните протеини често са необходими за функционирането или деленето на клетките. Запазването на белтъчните последователности се доказва от наличието на идентични аминокиселинни остатъци в аналогични части на белтъците. Запазването на белтъчните структури се показва от наличието на функционално еквивалентни, макар и не непременно идентични, аминокиселинни остатъци и структури между аналогични части на белтъците.
По-долу е показано подравняване на аминокиселинната последователност между два човешки протеина с цинков пръст. Запазените аминокиселинни последователности са отбелязани с низове от ∗ {\displaystyle \mathrm {*} }
на третия ред на подравняването на последователностите. Както може да се види от това подравняване, тези два протеина съдържат редица запазени аминокиселинни последователности (представени с еднакви букви, подравнени между двете последователности).
Сравнителна геномика
Изследователската област, която изучава еволюцията и функциите на многогенните семейства, се нарича сравнителна геномика.
Въпроси и отговори
В: Какво представляват запазените последователности?
О: Запазените последователности са сходни или идентични последователности, които се срещат в ДНК и предизвикват последователности в РНК, протеини и въглехидрати. Тези последователности се срещат при всички видове, което предполага, че са се запазили в еволюцията въпреки видообразуването.
Въпрос: Какво означава, ако запазена последователност се среща по-нагоре във филогенетичното дърво?
О: Ако една запазена последователност се среща по-нагоре във филогенетичното дърво, тя е по-силно запазена. Това означава, че тя е останала до голяма степен непроменена за по-дълъг период от време.
В: Какво означава запазената последователност за гена, който представлява?
О: Запазената последователност означава, че има запазен ген. Това е така, защото информацията за последователността обикновено се предава от родителите на потомството чрез гените.
В: Кога се запазва дадена последователност?
О: Запазването на последователността се случва, когато мутациите в силно запазена област водят до нежизнеспособни форми на живот. С други думи, продуктът на гена е жизненоважен за живота и неговата функция се унищожава от почти всички промени (мутации) в последователността.
Въпрос: Защо запазените последователности са важни?
О: Запазените последователности са важни, защото предоставят доказателства за еволюционните връзки между организмите. Те също така предполагат, че гените, участващи в тези последователности, са от съществено значение за живота.
В: Как запазените последователности се предават от поколение на поколение?
О: Запазените последователности обикновено се предават от поколение на поколение чрез гени. Това означава, че те се унаследяват от родителите към потомството чрез ДНК.
В: Всички ли мутации в запазените последователности водят до нежизнеспособни форми на живот?
О: Да, почти всички мутации в силно запазени участъци водят до нежизнеспособни форми на живот, тъй като продуктът на гена е жизненоважен за живота и неговата функция се разрушава от почти всички промени в последователността.
