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Articulo de referencia

Dominio compositivo

Ejemplo de una secuencia genómica hipotética compuesta por 9 dominios de composición homogéneos utilizados para demostrar el modelo. El algoritmo de segmentación dividió la secu...

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Ejemplo de una secuencia genómica hipotética compuesta por 9 dominios de composición homogéneos utilizados para demostrar el modelo. El algoritmo de segmentación dividió la secuencia e identificó correctamente 4 dominios como dominios de composición homogéneos y 2 dominios de composición no homogéneos. [ se necesita una fuente no primaria ]

Un dominio composicional en genética es una región de ADN con un contenido distintivo de GC y CG de guanina (G) y citosina (C) (colectivamente contenido GC ). [1] La homogeneidad de los dominios composicionales se compara con la del cromosoma en el que residen. Como tal, los dominios composicionales pueden ser dominios homogéneos o no homogéneos. Los dominios composicionalmente homogéneos que son suficientemente largos (= 300 kb) se denominan isocoros o dominios isocóricos.

El modelo de dominio compositivo se propuso como una alternativa al modelo isocórico . El modelo isocórico fue propuesto por Bernardi y sus colegas para explicar la falta de uniformidad observada en los fragmentos genómicos del genoma. [2] Sin embargo, la secuenciación reciente de datos genómicos completos refutó el modelo isocórico. Sus principales predicciones fueron:

  • El contenido de GC de la posición del tercer codón (GC3) de los genes codificantes de proteínas se correlaciona con el contenido de GC de las isocoras que incorporan los genes correspondientes. [3] Se descubrió que esta predicción era incorrecta. GC3 no pudo predecir el contenido de GC de las secuencias cercanas. [4] [5]
  • La organización del genoma de los vertebrados de sangre caliente es un mosaico de isócoros. [6] Esta predicción fue rechazada por muchos estudios que utilizaron los datos completos del genoma humano. [1] [7] [8] [9]
  • La organización del genoma de los vertebrados de sangre fría se caracteriza por niveles bajos de contenido de GC y una menor heterogeneidad compositiva. [10] [11] [12] Esta predicción fue refutada al encontrar dominios de alto y bajo contenido de GC en los genomas de los peces. [13]

El modelo de dominio composicional describe el genoma como un mosaico de dominios cortos y largos homogéneos y no homogéneos. La composición y organización de los dominios fueron moldeadas por diferentes procesos evolutivos que fusionaron o desintegraron los dominios. Este modelo de organización genómica fue confirmado en muchos estudios genómicos nuevos de genomas de vacas, [14] abejas, [15] erizos de mar, [16] piojos del cuerpo, [17] Nasonia , [18] escarabajos, [19] y hormigas. [20] [21] [22] El genoma humano fue descrito como consistente en una mezcla de dominios composicionalmente no homogéneos con numerosos dominios cortos composicionalmente homogéneos y relativamente pocos dominios largos. [1]

Referencias

  1. ^ abc Elhaik, Eran; Graur, Dan; Josić, Krešimir; Landan, Giddy (2010). "Identificación de dominios composicionalmente homogéneos y no homogéneos dentro del genoma humano utilizando un nuevo algoritmo de segmentación". Nucleic Acids Research . 38 (15): e158. doi :10.1093/nar/gkq532. PMC  2926622 . PMID  20571085.
  2. ^ Bernardi, G; Olofsson, B; Filipski, J; Zerial, M; Salinas, J; Cuny, G; Meunier-Rotival, M; Rodier, F (1985). "El genoma mosaico de los vertebrados de sangre caliente". Science . 228 (4702): 953–8. Bibcode :1985Sci...228..953B. doi :10.1126/science.4001930. PMID  4001930.
  3. ^ Bernardi, Giorgio (2001). "Malentendidos sobre las isócoras. Parte 1". Gene . 276 (1–2): 3–13. doi :10.1016/S0378-1119(01)00644-8. PMID  11591466.
  4. ^ Elhaik, E.; Landan, G.; Graur, D. (2009). "¿Puede el contenido de GC en posiciones del tercer codón usarse como un indicador de la composición de isócoros?". Biología molecular y evolución . 26 (8): 1829–33. doi : 10.1093/molbev/msp100 . PMID  19443854.
  5. ^ Tatarinova, Tatiana V; Alexandrov, Nickolai N; Bouck, John B; Feldmann, Kenneth A (2010). "Biología de GC3 en maíz, arroz, sorgo y otras gramíneas". BMC Genomics . 11 : 308. doi : 10.1186/1471-2164-11-308 . PMC 2895627 . PMID  20470436. 
  6. ^ Bernardi, Giorgio (2000). "La evolución compositiva de los genomas de vertebrados". Gene . 259 (1–2): 31–43. doi :10.1016/S0378-1119(00)00441-8. PMID  11163959.
  7. ^ Lander, Eric S.; Linton, Lauren M.; Birren, Bruce; Nusbaum, Chad; Zody, Michael C.; Baldwin, Jennifer; Devon, Keri; Dewar, Ken; et al. (2001). "Secuenciación inicial y análisis del genoma humano" (PDF) . Nature . 409 (6822): 860–921. Bibcode :2001Natur.409..860L. doi : 10.1038/35057062 . PMID  11237011.
  8. ^ Belle, Elise MS; Duret, Laurent; Galtier, Nicolas; Eyre-Walker, Adam (2004). "La disminución de las isócoras en los mamíferos: una evaluación de la variación del contenido de GC a lo largo de la filogenia de los mamíferos". Journal of Molecular Evolution . 58 (6): 653–60. Bibcode :2004JMolE..58..653B. CiteSeerX 10.1.1.333.2159 . doi :10.1007/s00239-004-2587-x. PMID  15461422. S2CID  18281444. 
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  13. ^ Costantini, Maria; Clay, Oliver; Federico, Concetta; Saccone, Salvatore; Auletta, Fabio; Bernardi, Giorgio (2006). "Bandas cromosómicas humanas: Estructura anidada, mapa de alta definición y base molecular". Cromosoma . 116 (1): 29–40. doi :10.1007/s00412-006-0078-0. PMID  17072634. S2CID  22571376.
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  15. ^ Weinstock, George M.; Robinson, Gene E.; Gibbs, Richard A.; Weinstock, George M.; Weinstock, George M.; Robinson, Gene E.; Worley, Kim C.; Evans, Jay D.; et al. (2006). "Información sobre los insectos sociales a partir del genoma de la abeja Apis mellifera". Nature . 443 (7114): 931–49. Bibcode :2006Natur.443..931T. doi :10.1038/nature05260. PMC 2048586 . PMID  17073008. 
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  • IsoPlotter: un programa gratuito de código abierto para calcular y visualizar isocoras en un genoma determinado
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