Böceklerde Protein Çeşitliliğinin Genom Düzeyinde Analizi
DOI:
https://doi.org/10.24925/turjaf.v11i9.1715-1720.6304Anahtar Kelimeler:
Genomiks- böcek türleri- protein ailesi ve varyasyon- Evrim - BiyoenformatikÖzet
Böcekler, birçok farklı habitata uyum sağlayabilen en başarılı türlerden biridir. Böceklerin bu özelliği onların evrimsel açıdan güçlü becerilerini göstermektedir. Şimdiye kadar tanımlanan türlerin yaklaşık %80’inden fazlası Insecta’ya aittir. DNA dizisi teknolojisindeki gelişmeler ve düşük maliyet, araştırmacıların birçok böcek türünün tüm genomlarını dizilemesine izin verdi. Karşılaştırmalı genomik yaklaşımı, böceklerin hızlı ve başarılı adaptasyonunun altında yatan moleküler ve evrimsel mekanizmaları ortaya çıkarmak için güçlü araçlardan biridir. Protein aileleri ve kopya sayıları, türlerin evrimsel ihtiyaçlarını ortaya çıkarmak için kilit faktörlerden biridir. Farklı böcek taksonları kullanılarak böcek evrimi üzerine çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Bununla birlikte, bu çalışmalar gen ailesinin evrimi ve filogenetik ilişkilere odaklandı. Bu çalışmada, protein familyalarını ve bunların kopya sayılarını ve böceklerdeki varyasyonlarını belirlemek için yirmi böcek türünün genomları incelenmiştir. Sonuçlar, böceklerin temel protein ailelerini (Reseptör proteinleri, Pkinaz, Tripsin) temel yaşam görevlerini yerine getirmek için benzer kopya numaralarıyla paylaştığını gösterdi. Ek olarak, birkaç protein ailesinin bazı türlerde farklı kopya sayılarına sahip olduğu bulundu, bu da her türün adaptasyon ihtiyacının farklı olduğunu gösterdi. Bu çalışma aynı zamanda böceklerdeki birkaç proteinin varyasyonunu da vurguladı.
Referanslar
Barbazuk WB, Korf I, Kadavi C, Heyen J, Tate S, Wun E, Bedell JA, McPherson JD, Johnson, SL., 2000. The syntenic relationship of the zebrafish and human genomes. Genome Research, 10:1351-1358. DOI 10.1101/gr.144700.
Bleuven C, Landry CR. 2016. Molecular and cellular bases of adaptation to a changing environment in microorganisms. Procedings Biological Science, 283. DOI 10.1098/rspb.2016.1458.
Englbrecht CC, Schoof H, Böhm S. 2004. Conservation, diversification and expansion of C2H2 zinc finger proteins in the Arabidopsis thaliana genome. BMC genomics 5:1-17.
Feyereisen R. 1999. Insect P450 enzymes. Annual Review in Entomology, 44:507-533. DOI 10.1146/annurev.ento.44.1.507.
Finn RD, Clements J, Eddy SR. 2011. HMMER web server: interactive sequence similarity searching. Nucleic acids research, 39:W29-W37.
Gaunt MW, Miles, MA. 2002. An insect molecular clock dates the origin of the insects and accords with palaeontological and biogeographic landmarks. Molecular Biology and Evolution, 19:748-761. DOI 10.1093/oxfordjournals.molbev.a004133.
Gerstein AC, Berman J, 2015. Shift and adapt: the costs and benefits of karyotype variations. Current Opinion in Microbiol 26:130-136. DOI 10.1016/j.mib.2015.06.010.
Gu Z, Eils R, Schlesner M. 2016. Complex heatmaps reveal patterns and correlations in multidimensional genomic data. Bioinformatics, 32:2847-2849. DOI 10.1093/bioinformatics/ btw313.
Guo Z, Qin J, Zhou X, Zhang Y. 2018. Insect transcription factors: a landscape of their structures and biological functions in drosophila and beyond. International Journal of Molecular Science, 19. DOI 10.3390/ijms19113691.
Hanks SK, Quinn AM. 1991. Protein kinase catalytic domain sequence database: identification of conserved features of primary structure and classification of family members. Methods in enzymology, 200:38-62
Laity JH, Lee BM, Wright PE. 2001. Zinc finger proteins: new insights into structural and functional diversity. Current opinion in structural biology, 11:39-46.
Lees JG, Dawson NL, Sillitoe I, Orengo CA. 2016. Functional innovation from changes in protein domains and their combinations. Current opinion in structural biology, 38:44-52
Liu N, Li T, Wang Y, Liu S. 2021. G-Protein Coupled Receptors (GPCRs) in Insects-A Potential Target for New Insecticide Development. Molecules, 26. DOI 10.3390/molecules 26102993.
Merzendorfer H, Zimoch L. 2003. Chitin metabolism in insects: structure, function and regulation of chitin synthases and chitinases. Journal of Experimental Biology, 206:4393-4412. DOI 10.1242/jeb.00709.
Rawlings ND, Barrett AJ. 1994. Families of serine peptidases. Methods in Enzymology, 244:19-61. DOI 10.1016/0076-6879(94)44004-2.
Rebers JE, Willis JH. 2001. A conserved domain in arthropod cuticular proteins binds chitin. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 31:1083-1093. DOI 10.1016/s0965-1748(01)00056-x.
Scheeff ED, Bourne PE. 2005. Structural evolution of the protein kinase–like superfamily. PLoS Computational Biology, 1:e49.
Severson DW, DeBruyn B, Lovin DD, Brown SE, Knudson DL, Morlais, I. 2004. Comparative genome analysis of the yellow fever mosquito Aedes aegypti with Drosophila melanogaster and the malaria vector mosquito Anopheles gambiae. J Hered 95:103-113. DOI 10.1093/jhered/esh023.
Team RC., 2013. R: A language and environment for statistical computing.
Zhang G, Wang H, Shi J, Wang X, Zheng H, Wong GK, Clark T, Wang W, Wang J, Kang L. 2007 . Identification and characterization of insect-specific proteins by genome data analysis. BMC Genomics, 8:93. DOI 10.1186/1471-2164-8-93
Zhu KY, Merzendorfer H, Zhang W, Zhang J, Muthukrishnan S. 2016. Biosynthesis, Turnover, and Functions of Chitin in Insects. Annual Review in Entomology, 61:177-196. DOI 10.1146/annurev-ento-010715-023933
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
