Pseudogenele sunt secvențe de ADN care seamănă mult cu genele, dar par a avea anumite defecte. Unele pseudogene, numite pseudogene procesate, sunt lipsite de anumite părți denumite introni, pe care genele funcționale le au în mod normal. Un alt grup de pseudogene, numite pseudogene neprocesate, păstrează intronii, dar au semnale de oprire în locuri greșite. Pseudogenele din aceste două grupuri sunt similare cu alte secvențe de gene funcționale. Un alt tip, pseudogenele unitare, nu sunt copii duplicate ale genelor funcționale, ci seamănă cu genele care au fost distruse prin mutații. Statutul pseudogenelor și dovezile că multe dintre ele sunt funcționale fac obiectul unei lucrări de analiză recente.[1]
Pseudogenele au fost găsite la toate speciile de animale investigate. La om au fost investigate aproape 15.000 de pseudogene, ceea ce se încadrează în intervalul de 10.000-20.000 tipic pentru alte specii. Deoarece se presupune că pseudogenele sunt nefuncționale, acestea nu sunt de obicei incluse în analizele genomice. Cu toate acestea, pseudogenele care au o funcție ar trebui să fie incluse în studiile genomice. Prin urmare, este important să se dezvolte metodologii bune pentru a determina dacă o presupusă pseudogenă are o funcție.
Au fost identificate mai multe tipuri de funcții pentru diferite pseudogene. O pseudogenă poate avea o activitate specifică fiecărui țesut. De exemplu, PGK2 este activă în testiculul uman. Pseudogenele imunoglobulinelor sunt implicate în răspunsul imun la găini. Unele sunt implicate în boli. Exemplele includ PRSS3P2, care cauzează pancreatită ereditară, și POUSF1B, ce promovează creșterea tumorilor la om. Creșterea celulară este afectată de pseudogenele putative NANOGP8 și ΨCX43. Mai multe pseudogene afectează reglarea genelor, inclusiv SRGAP2C uman, HMGA1-p și PTENP1 și NOS la melcii Lymnaea. Pseudogena beta-globinei, HBBP1, prezintă un interes deosebit.[2]
Diagrama grupului de gene ale beta-globinei, care arată localizarea pseudogenei Ψβ între genele embrionare (verde) și genele adulte (albastru). A se vedea textul de mai jos. Imagine: GRI
Hemoglobina umană este compusă din patru subunități: două globine alfa și două globine beta. Genele globinei alfa sunt localizate pe cromozomul 16, iar cele ale globinei beta, pe cromozomul 11. Există o serie de trei gene beta-globine exprimate în embrion și două gene exprimate la adult. O pseudogenă este situată între aceste două serii. Aceasta este similară genelor obișnuite de beta globină, dar are codoni de oprire care o împiedică să producă beta globină normală. Același set de gene este prezent la cimpanzei. Presupunând că pseudogena se datorează unei erori de copiere a ADN-ului, prezența aceleiași erori la oameni și cimpanzei a fost folosită pentru a argumenta că acest lucru poate fi explicat doar prin strămoșii comuni ai celor două specii. Acest argument a fost avansat timp de mulți ani, dar dovezile că pseudogena este funcțională înlătură valabilitatea acestui argument.
Localizarea pseudogenei beta-globinei între genele embrionare și genele adulte a sugerat că aceasta are un rol în reglarea genelor, lucru confirmat recent.[3] Împiedicarea transcrierii pseudogenei (realizarea unei copii ARN) nu afectează trecerea de la globinele embrionare la cele adulte, dar ștergerea pseudogenei determină continuarea expresiei beta-globinei embrionare. Se pare că pseudogena interacționează cu porțiunile învecinate ale cromozomului astfel încât acoperă genele adulte în timpul dezvoltării embrionare și le împiedică să fie active. Aproximativ în momentul nașterii, cromozomul își schimbă forma, iar pseudogena își schimbă punctul de contact, astfel încât acoperă genele embrionare și expune genele adulte pentru a fi activate. Astfel, pseudogena acționează ca un comutator genetic pentru a regla momentul în care se exprimă gena.
Istoria pseudogenelor, în general, și a pseudogenei beta-globină, în special, servesc drept avertisment împotriva acceptării consensului științific ca bază pentru negarea poveștii biblice a creației.
Articol scris de James Gibson, PhD pentru Geoscience Research Institute
Articol publicat la data de 30 aprilie 2020
Articol preluat de la următorul link: https://www.grisda.org/pseudogenes-at-work#_edn3
[1] Cheetham SW, Faulkner GJ, Dinger ME, 2019. Overcoming challenges and dogmas to understand the functions of pseudogenes. Nat Rev Genet doi:10.1038/s41576-019-0196-1
[2] Vezi https://www.grisda.org/origins-21091
[3] Huang P, CA Keller, B Giardine, JD Grevet, JOJ Davies, JR Hughes, R Kurita, Y Nakamura, RC Hardison and GA Blobel. 2017. Comparative analysis of three-dimensional chromosomal architecture identifies a novel fetal hemoglobin regulatory element. Genes and Development 31:1704-1713. Doi: http://www.genesdev.org/cgi/doi/10.1101/gad.303461.117
