Konzervované sekvencie
Konzervované sekvencie sú podobné alebo identické sekvencie, ktoré sa vyskytujú v DNA, a spôsobujú sekvencie v RNA, proteínoch a sacharidoch.
Tieto sekvencie sa vyskytujú u všetkých druhov. To dokazuje, že sekvencie sa v evolúcii zachovali aj napriek druhovaniu. Čím ďalej vo fylogenetickom strome sa určitá konzervovaná sekvencia vyskytuje, tým je konzervovanejšia. Keďže sekvenčná informácia sa zvyčajne prenáša z rodičov na potomstvo prostredníctvom génov, zachovaná sekvencia znamená, že existuje zachovaný gén.
K zakonzervovaniu sekvencie dochádza vtedy, keď mutácie vo vysoko zakonzervovanej oblasti vedú k neživotaschopným formám života, t. j. k forme, ktorá je eliminovaná prirodzeným výberom. Inými slovami, produkt génu je životne dôležitý pre život a jeho funkcia je zničená takmer všetkými zmenami (mutáciami) sekvencie.
Zelene sú zvýraznené rezíduá, ktoré sa zachovávajú medzi rôznymi receptormi viazanými na G proteíny.
Konzervované sekvencie nukleových kyselín
Základná teória, ktorá je všeobecne uznávaná, je, že vysoko konzervované sekvencie DNA musia mať funkčnú hodnotu, hoci úloha mnohých z týchto vysoko konzervovaných nekódujúcich sekvencií DNA nie je známa. Jedna z nedávnych štúdií, v rámci ktorej boli u myší odstránené štyri vysoko konzervované nekódujúce sekvencie DNA, priniesla životaschopné myši bez významných fenotypových rozdielov; autori svoje zistenia označili za "neočakávané". Je tu teda zjavne niečo, čomu nerozumieme.
Mnohé oblasti DNA vrátane vysoko konzervovaných sekvencií DNA pozostávajú z opakujúcich sa sekvenčných prvkov. Ak by sa odstránil len jeden zo súboru opakujúcich sa sekvencií a opakovania by neboli potrebné, potom by sa u myší neprejavil žiadny rozdiel. V práci sa neuvádza, či odstránené sekvencie boli opakovanými sekvenciami.
Zachované proteínové sekvencie a štruktúry
Pre fungovanie alebo delenie buniek sú často potrebné vysoko konzervované proteíny. Zachovanie proteínových sekvencií sa prejavuje prítomnosťou rovnakých aminokyselinových zvyškov v analogických častiach proteínov. Zachovanie štruktúry bielkovín sa prejavuje prítomnosťou funkčne rovnocenných, aj keď nie nevyhnutne rovnakých aminokyselinových zvyškov a štruktúr medzi analogickými časťami bielkovín.
Nižšie je zobrazené zarovnanie aminokyselinových sekvencií dvoch ľudských proteínov zinkových prstov. Zachované sekvencie aminokyselín sú označené reťazcami ∗ {\displaystyle \mathrm {*} }
na treťom riadku zarovnania sekvencií. Ako vidno z tohto zarovnania, tieto dva proteíny obsahujú množstvo konzervovaných aminokyselinových sekvencií (znázornených rovnakými písmenami zarovnanými medzi týmito dvoma sekvenciami).
Porovnávacia genomika
Oblasť výskumu, ktorá skúma evolúciu a funkciu multigénových rodín, sa nazýva komparatívna genomika.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo sú zachované sekvencie?
Odpoveď: Zachované sekvencie sú podobné alebo identické sekvencie, ktoré sa vyskytujú v DNA a spôsobujú sekvencie v RNA, proteínoch a sacharidoch. Tieto sekvencie sa vyskytujú naprieč druhmi, čo naznačuje, že sa v evolúcii zachovali aj napriek vzniku druhov.
Otázka: Čo znamená, ak sa konzervovaná sekvencia vyskytuje ďalej vo fylogenetickom strome?
Odpoveď: Ak sa konzervovaná sekvencia vyskytuje ďalej vo fylogenetickom strome, je viac konzervovaná. To znamená, že zostala zväčša nezmenená dlhšiu dobu.
Otázka: Čo znamená zachovaná sekvencia o géne, ktorý predstavuje?
Odpoveď: Zachovaná sekvencia znamená, že existuje zachovaný gén. Je to preto, že sekvenčná informácia sa zvyčajne prenáša z rodičov na potomkov prostredníctvom génov.
Otázka: Kedy dochádza k zachovaniu sekvencie?
Odpoveď: Ku konzervovaniu sekvencie dochádza vtedy, keď mutácie vo vysoko konzervovanej oblasti vedú k neživotaschopným formám života. Inými slovami, produkt génu je pre život životne dôležitý a jeho funkciu zničia takmer všetky zmeny (mutácie) sekvencie.
Otázka: Prečo sú zachované sekvencie dôležité?
Odpoveď: Zachované sekvencie sú dôležité, pretože poskytujú dôkazy o evolučných vzťahoch medzi organizmami. Naznačujú tiež, že gény zapojené do týchto sekvencií sú pre život nevyhnutné.
Otázka: Ako sa zachované sekvencie prenášajú z generácie na generáciu?
Odpoveď: Zachované sekvencie sa zvyčajne prenášajú z generácie na generáciu prostredníctvom génov. To znamená, že sa dedia z rodičov na potomkov prostredníctvom DNA.
Otázka: Vedú všetky mutácie v zachovaných sekvenciách k neživotaschopným formám života?
Odpoveď: Áno, takmer všetky mutácie vo vysoko konzervovaných oblastiach vedú k neživotaschopným formám života, pretože produkt génu je pre život životne dôležitý a jeho funkcia sa takmer všetkými zmenami sekvencie zničí.
