La tasa de cambio del gen y la composición de aminoácidos de su proteína se correlacionan con la esperanza de vida específica de la especie en mamíferos placentarios
Autores: Lyubetsky, Vassily A.; Shilovsky, Gregory A.; Yang, Jian-Rong; Seliverstov, Alexandr V.; Zverkov, Oleg A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La tasa de cambio del gen y la composición de aminoácidos de su proteína se correlacionan con la esperanza de vida específica de la especie en mamíferos placentarios
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Metodología
Tasa de cambio genético
Composición de aminoácidos
Ritmos circadianos
Rasgos de especies
Características genómicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo propone una metodología para establecer una relación entre la tasa de cambio de un gen dado (en relación con un taxón dado) junto con la composición de aminoácidos de las proteínas codificadas por este gen y los rasgos de las especies que contienen este gen. La metodología se ilustra en base a los genes de mamíferos responsables de regular los ritmos circadianos que subyacen a una serie de trastornos humanos, particularmente aquellos asociados con el envejecimiento. Los métodos utilizados son estadísticos y bioinformáticos. Se realizó una búsqueda sistemática de ortólogos, pseudogenes y pérdidas de genes utilizando nuestros métodos previamente desarrollados. Se demuestra que el gen menos conservado en el superorden Euarchontoglires exhibe una conexión estadísticamente significativa de características genómicas (la mediana de / para un gen en relación con todos los demás genes ortólogos de un taxón, así como la preferencia o evitación de ciertos aminoácidos en su proteína) con la longevidad y el peso corporal específicos de la especie. En contraste, no se observa tal conexión en el superorden Laurasiatheria. Este estudio va más allá de los genes que codifican proteínas, ya que la acumulación de sustituciones de aminoácidos en el transcurso de la evolución conduce a la pseudogenización e incluso a la pérdida de genes, aunque la relación entre las características genómicas y los rasgos de las especies se conserva. La metodología propuesta se ilustra utilizando los ejemplos de genes y proteínas del ritmo circadiano en mamíferos placentarios, por ejemplo, la longevidad está conectada con la tasa de cambio de genes, la pseudogenización o pérdida de genes, y sustituciones específicas de aminoácidos (por ejemplo, asparagina en la posición 19 del dominio de unión a CRY) en la proteína codificada por este gen.
Descripción
Este artículo propone una metodología para establecer una relación entre la tasa de cambio de un gen dado (en relación con un taxón dado) junto con la composición de aminoácidos de las proteínas codificadas por este gen y los rasgos de las especies que contienen este gen. La metodología se ilustra en base a los genes de mamíferos responsables de regular los ritmos circadianos que subyacen a una serie de trastornos humanos, particularmente aquellos asociados con el envejecimiento. Los métodos utilizados son estadísticos y bioinformáticos. Se realizó una búsqueda sistemática de ortólogos, pseudogenes y pérdidas de genes utilizando nuestros métodos previamente desarrollados. Se demuestra que el gen menos conservado en el superorden Euarchontoglires exhibe una conexión estadísticamente significativa de características genómicas (la mediana de / para un gen en relación con todos los demás genes ortólogos de un taxón, así como la preferencia o evitación de ciertos aminoácidos en su proteína) con la longevidad y el peso corporal específicos de la especie. En contraste, no se observa tal conexión en el superorden Laurasiatheria. Este estudio va más allá de los genes que codifican proteínas, ya que la acumulación de sustituciones de aminoácidos en el transcurso de la evolución conduce a la pseudogenización e incluso a la pérdida de genes, aunque la relación entre las características genómicas y los rasgos de las especies se conserva. La metodología propuesta se ilustra utilizando los ejemplos de genes y proteínas del ritmo circadiano en mamíferos placentarios, por ejemplo, la longevidad está conectada con la tasa de cambio de genes, la pseudogenización o pérdida de genes, y sustituciones específicas de aminoácidos (por ejemplo, asparagina en la posición 19 del dominio de unión a CRY) en la proteína codificada por este gen.