Псевдогены: консервация структуры, экспрессия и функции

Е. С. Балакирев^1,2, Ф. Дж. Айала²

¹Дальневосточный Государственный Университет, Академия экологии, морской биологии и биотехнологии,
690600 Владивосток, ул. Октябрьская, 27;
Институт биологии моря ДвО РАН, 690041 Владивосток, ул. Палъчевского, 17
e-mail: esbalak@bio.dvgu.ru.
²University of California, Department of Ecology and Evolutionary Biology,
92697-2525 Irvine (CA), USA
e-mail: fjayala@uci.edu
Поступила в редакцию 27.11.2003 г.

Псевдогены традиционно рассматриваются как нефункциональные последовательности геномной ДНК (junk DNA), которые являются производными функциональных генов. Следовательно, предполагается, что псевдогены не подвергаются действию естественного отбора и соответственно все мутации псевдогенов являются селективно нейтральными и имеют равную вероятность фиксации в популяции. Мы приводим ряд структурных, функциональных и эволюционных особенностей псевдогенов, обнаруженных у разнообразных организмов, которые противоречат этой широко распространенной точке зрения. Псевдогены часто характеризуются высокой степенью консервации структуры и транскрипционной активностью. Более того, при детальных исследованиях у псевдогенов часто обнаруживается функциональная роль в таких процессах, как регуляция экспрессии генов и генерирование генетического разнообразия, а также ряд особенностей, которые характерны для генов, или ДНК последовательностей, имеющих функцию. Обзор данных приводит к выводу, что псевдогены являются важной составной частью генома, представляющей набор последовательностей доступных для функциональной эволюции и подвергаемой ненейтральным эволюционным изменениям. Предлагается рассматривать псевдогены как потогены (Brosius, Gould, 1992) т.е. последовательности ДНК, имеющие потенциальную возможность для формирования новых генов или функций. Предполагается, что псевдогены в совокупности с родительскими последовательностями могут формировать неделимые функционально взаимодействующие единицы (межгенные комплексы или "интергены"), в которых каждый отдельный компонент не способен успешно выполнять конечную функцию.