Kandungan DNA dalam genom

Dalam istilah praktis, apa gunanya begitu banyak DNA dalam genom eukariotik? Diperkirakan sekitar 25 ribu gen diperlukan bagi spesies tumbuhan untuk dilahirkan, berkembang, dan mencapai fase reproduksinya. Jika kita berpikir tentang pasangan basa DNA, jika masing-masing gen tersebut memiliki panjang rata-rata 2400 pasangan basa, yang akan menimbulkan peptida dengan sekitar 800 asam amino, sekitar 6 × 10 pasangan basa akan diperlukan dalam Arabidopsis thaliana , nilai jauh lebih tinggi daripada yang disebutkan di atas untuk prokariota. Namun, A. thaliana memiliki sekitar 1,5 × 10 bp, lebih dari dua kali estimasi nilai yang diperlukan untuk membawa gen fungsional. Dalam konteks ini, kita dapat mengasumsikan bahwa Pinus spesies akan memerlukan sama 6 × 10 yang bp untuk mengembangkan tanaman dewasa. Namun, mereka memiliki lebih banyak DNA daripada yang diperlukan.

Dengan asumsi bahwa kandungan DNA nuklir dapat sangat bervariasi antara spesies yang berbeda, terlepas dari keluarga atau kelompok taksonomi yang mereka miliki, jumlah DNA per genom haploid jauh lebih besar daripada jumlah minimum yang diperlukan untuk produksi semua protein. digunakan sepanjang hidup, muncul pertanyaan: fungsi apa yang akan dikurangi oleh DNA berulang ini?

Sayangnya pertanyaan itu masih belum dapat dijawab sepenuhnya, terutama karena itu adalah bagian dari DNA yang terdiri dari berbagai keluarga dan jenis segmen non-genetik yang tak terhitung banyaknya.

Ini sangat berbeda antara spesies yang berbeda, terutama ketika kita membandingkan spesies yang termasuk dalam kelompok taksonomi yang jauh secara biologis.

Seperti yang telah kita diskusikan, DNA berulang dianggap sebagai penyebab utama variasi ukuran genom dan pertama kali dipelajari dengan teknik molekuler, karena lebih mudah diisolasi karena sifatnya yang berulang.

Sampai saat ini DNA ini telah digunakan untuk mempelajari dinamika dan evolusi banyak genom, berdasarkan perbedaan urutan nukleotida dan lokasi fisik pada kromosom.

Beberapa hipotesis dibuat untuk mencoba menjelaskan sifat keluarga DNA berulang, karena mereka sering tidak memiliki gen fungsional, kecuali dalam beberapa kasus yang akan kami sebutkan pada kesempatan lain.

Sampai beberapa tahun yang lalu banyak ahli menyarankan bahwa segmen ini akan terdiri dari berbagai jenis DNA egois atau parasit, atau kemudian oleh perlindungan atau sebagian kecil dari DNA genom yang bersifat dispensable.

Seolah-olah segmen ini berfungsi secara independen dari DNA genetik tersebut, karena pemeliharaannya dalam populasi dan spesies terjadi karena fakta bahwa mereka memiliki kemampuan untuk menggandakan dan menyebar ke seluruh genom.

Ini akan difasilitasi pada spesies dengan reproduksi seksual karena dalam situasi ini salah satu unsur ini dapat mencapai sel reproduksi individu dan menyebar dengan cepat melalui populasi pada generasi berikutnya.

Dalam situasi ini, unsur-unsur tersebut hanya akan ditahan, dalam hal pengaruhnya menjadi berbahaya bagi pembawanya.

Ini bisa terjadi karena amplifikasi berlebihan dari unsur-unsur ini, diikuti oleh penyisipan dan inaktivasi gen yang penting untuk pemeliharaan kehidupan inang.

Dalam hal ini, seleksi alam akan bertanggung jawab untuk menghilangkan individu yang terkena, atau kemudian, mendukung mekanisme seluler yang mengontrol tingkat penggandaan unsur DNA berulang.

Inilah yang tampaknya terjadi, misalnya, dengan kelas transposon yang dikenal sebagai unsur P lalat Drosophila melanogaster.

Related Posts