Pseudogeni = geni non funzionali • Con introni • Maturati Famiglia dei geni della globina nell’uomo e altri primati Le emoglobine umane SUBUNITA' EMBRIONE FETO ADULTO di tipo di tipo G, A 2 2 (Gower 1) 22 (HbF) 22 (HbA) tetrameri 22 (Gower 2) 22 (Portland) 22 (HbA2) Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006 Siti di sostituzione e siti silenti .Val.Cys.Leu.Ala.Pro. .GTG.TGT.CTA.GCT.CCA. .GTG.TGT.CGA.GCT.CCA. .Val.Cys.Arg.Ala.Pro. .Val.Cys.Leu.Ala.Pro. .GTG.TGT.CTA.GCT.CCA. .GTG.TGT.CTT.GCT.CCA. .Val.Cys.Leu.Ala.Pro. Divergenza di due geni (rpL4) separati da 30 milioni di anni (solo regione codificante) Me t .. . AT G .. . AT G Me t Al a GC G GC G Al a Va l GT C GT C Va l Se r AG C AG C Se r Me t AT G AT G Me t Al a GC C GC C Al a Cy s TG C TG C Cy s Al a GC T GC T Al a Ar g CG T CG T Ar g Pr o CC G CC G Pr o Le u CT A CT A Le u Il e AT A AT A Il e Se r TC G TC A Se r Va l GT G GT G Va l Ty r TA C TA C Ty r Se r TC C TC T Se r Gl u GA G GA A Gl u Ly s AA G AA G Ly s Gl y GG G GG G Gl y Gl u GA A GA A Gl u Se r TC A AC T Th r Se r TC T TC T Se r Gl y GG C GG C Gl y Ly s AA A AA A Ly s As n AA T AA T As n Va l GT C GT C Va l Th r AC C AC C Th r Me t AT G AT G Me t Pr CC CC Pr Ph e TT C TT C Ph e Ar g AG G AA G Ly s Al a GC A GC C Al a Pr o CC C CC T Pr o Il e AT T AT T Il e Ar g CG G CG G Ar g Pr o CC T CC T Pr o As p GA T GA T As p Il e AT T AT T Il e Va l GT C GT C Va l As n AA C AA C As n Ph e TT T TT T Ph e Va l GT C GT T Va l Hi s CA C CA C Hi s Th r AC A AC A Th r As n AA C AA C As n Le u CT T CT G Le u Ar g CG C CG C Ar g Ly s AA G AA G Ly s As n AA T AA T As n As n AA C AA C As n Ar g CG C CG T Ar 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Ly s AA A AA A Ly s Va l GT A GT G Va l Gl u GA G GA A Gl u Se r AG C AG C Se r Ty r TA T TA T Ty r Ly s AA G AA G Ly s Ly s AA A AA A Ly s Th r AC A AC A Th r Ly s AA G AA G Ly s Gl u GA A GA A Gl u Al a GC T GC A Al a Va l GT C GT C Va l Le u CT G CT T Le u Le u CT G TT G Le u Le u TT A TT A Le u Ly s AA G AA G Ly s Ly s AA G AA G Ly s Le u CT G CT G Le u Ly s AA A AA A Ly s Al a GC C GC C Al a Tr p TG G TG G Tr p As n AA T AA T As n As p GA C GA C As p Il e AT A AT A Il e Ly s AA G AA G Ly s Ly s AA G AA G Ly s Va l GT T GT T Va l Ty r TA T TA T Ty r Al a GC T GC C Al a Se r TC T TC T Se r Gl n CA G CA G Gl n Ar g CG T CG T Ar g Me AT AT Me Gl y GG G GG G Gl y Ly s AA A AA A Ly s Gl y GG T GG T Gl y Ly s AA G AA G Ly s Me t AT G AT G Me t Ar g AG G AG G Ar g As n AA C AA C As n Ar g AG A AG A Ar g Ar g CG T CG C Ar g Ar g CG C CG A Ar g Il e AT T AT T Il e Gl n CA G CA G Gl n Ar g CG C CG C Ar g Ar g AG A AG A Ar g Gl y GG A GG G Gl y Pr o CC C CC C Pr o Cy s TG T TG T Cy s Va l GT 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As p As p GA T GA T As p Le u CT C CT C Le u Ty r TA C TA C Ty r Gl y GG T GG T Gl y Th r AC A AC A Th r Tr p TG G TG G Tr p Ar g CG C CG C Ar g Ly s AA A AA A Ly s Se r TC A TC A Se r Al GC GC Al Ly s AA G AA G Ly s Al a GC A GC A Al a As p GA T GA T As p Ty r TA C TA C Ty r As n AA C AA C As n Le u CT T CT T Le u Pr o CC A CC A Pr o Me t AT G AT G Me t Hi s CA C CA C Hi s Ly s AA G AA G Ly s Me t AT G AT G Me t Th r AC A AC A Th r As n AA C AA C As n Th r AC A AC A Th r As p GA T GA T As p Le u CT G CT G Le u Th r AC C AC C Th r Ar g AG A AG A Ar g Il e AT C AT C Il e Le u CT G CT A Le u Ly s AA A AA A Ly s Se r AG C AG T Se r Gl n CA G CA G Gl n Gl u GA G GA G Gl u Il e AT C AT C Il e Gl n CA G CA G Gl n Ar g AG G CG G Ar g Al a GC T GC T Al a Le u CT G CT G Le u Ar g AG G CG T Ar g Al a GC T GC T Al a Pr o CC A CC A Pr o As n AA C AA C As n Ly s AA A AA A Ly s Ly s AA G AA A Ly s Va l GT G GT G Va l Ly s AA G AA G Ly s Ar g AG A CG A Ar g Ar AG AG Ar Ly s AA G AA G Ly s Ly s AA G AA G Ly s As n AA C AA C As n Pr o CC T CC A Pr o Le u CT G CT G Le u Ly s AA G AA G Ly s As n AA T AA C As n Le u CT A CT A Le u Ar g AG A AG A Ar g Il e AT C AT C Il e Me t AT G AT G Me t Me t AT G AT G Me t Ar g AG G AG G Ar g Le u CT G CT G Le u As n AA C AA C As n Pr o CC A CC A Pr o Ty r TA T TA T Ty r Al a GC A GC A Al a Ly s AA G AA G Ly s Th r AC T AC C Th r Al a GC A GC A Al a Ar g AG A AG G Ar g Ar g CG T CG T Ar g Hi s CA T CA T Hi s Al a GC T GC T Al a Il e AT C AT C Il e Le u CT G CT G Le u Gl n CA G CA G Gl n Gl n CA G CA G Gl n Le u CT T CT T Le u Gl u GA G GA G Gl u As n AA T AA T As n Il e AT T AT T Il e Ly s AA A AA A Ly s Al a GC T GC T Al a Ly s AA A AA A Ly s Gl u GA A GA A Gl u Ly s AA G AA G Ly s Ly AA AA Ly As p GA T GA T As p Gl y GG T GG T Gl y Ly s AA G AA G Ly s Pr o CC T CC T Pr o Ly s AA A AA A Ly s Al a GC A GC A Al a Ly s AA G AA G Ly s Ly s AA G AA G Ly s Pr o CC A CC A Pr o Le u CT T CT G Le u As p GA T GA T As p Al a GC A GC A Al a Ly s AA A AA A Ly s Th r AC T AC A Th r Ly s AA A AA A Ly s Me t AT G AT G Me t Il e AT C AT C Il e Ly s AA G AA G Ly s Le u CT G CT G Le u Al a GC C GC C Al a Ly s AA A AA A Ly s Al a GC A GC A Al a Ly s AA G AA A Ly s Ly s AA A AA G Ly s Ar g AG G AG G Ar g Gl n CA A CA A Gl n Al a GC T GC C Al a Ar g AG G AG G Ar g Gl u GA A GC A Al a Al a GC A GA G Gl u Al a GC T GC T Al a Ly s AA G AA G Ly s Al a CC A AC G Th r Al a GC G GC A Al a Gl u GA A GA G Gl u Th r AC A GC T Al a Ly s AA G TA A . . AA G TA A . . Ly s Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006 Duplicazioni geniche nell’evoluzione della famiglia genica delle globine umane Il confronto delle sequenze nucleotidiche permette la deduzione delle relazioni evolutive tra i geni delle globine 800 milioni di anni 500 milioni di anni 200 milioni di anni 100 milioni di anni Mioglobina 2 2 -globine 1 40 milioni di anni G A -globine d Le famiglie geniche contengono più geni di quanto prevedibile dall’analisi delle proteine Organizzazione delle unità di ripetizione dei geni per gli istoni in diverse specie Tutti i genomi contengono copie multiple dei geni per l’rRNA e per i tRNA Specie 18S/28S rRNA genes E.coli S.cerevisiae D.discoideum D.melanogaster X Y X.laevis H.sapiens 7 140 180 250 150 450 280 5S RNA genes tRNA genes 7 140 180 165 60 250 ? 850 24,000 2,000 1,150 1,300 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006 I PRECURSORI DEGLI rRNA SONO PIU' LUNGHI DELLA SOMMA DEI DUE rRNA MATURI Specie rRNA % Lunghezza del Lunghezza degli rRNA del trascritto trascritto (nt) maggiore minore E.coli 5,600 2,904 1,542 80 % S.cerevisiae 7,200 3,750 2,000 80 % D.melanogaster 7,750 4,100 2,000 78 % X.laevis 7,875 4,475 1,925 79 % N.tabaccum 7,900 3,700 1,900 71 % G.domesticus 11,250 4,625 1,800 57 % M.musculus 13,400 4,712 1,950 52 % I PRECURSORI DEGLI rRNA SONO PIU' LUNGHI DELLA SOMMA DEI DUE rRNA MATURI I geni per gli rRNA sono ripetuti in tandem nei genomi eucariotici NTS ETS 18S 28S ITS RNA RNA DNA DNA DNA other repetitive elements 60/81 bp repeats spacer promoter 60/81 bp repeats spacer promoter gene promoter Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006 La lunghezza dell’unità ripetitiva nel gruppo dei geni per l’rRNA è variabile Specie S.cerevisiae D.melanogaster X.laevis M.musculus Lunghezza della Lunghezza dello Lunghezza del unità ripetuta (bp)spaz. non trascr.(bp) trascritto (bp) 8,950 1,750 7,200 11,500-14,200 10,500-13,500 3,750-6,450 2,300-5,300 7,750 44,000 30,000 13,400 7,875