خانواده هاي ژني ؛ سازمان دهي، تشكيل و تكامل

Gene Family: Structure, Organization and Evolution

خانواده هاي ژني شامل چندين ژن همولوگ مي باشند كه از لحاظ توالي و عملكرد بسيار يكسان مي باشند. اين خانواده ها در ژنوم بصورت پراكنده يا پشت سرهم قرار گرفته اند. اگر اعضاي يك خانواده ژني در طول ژنوم پراكنده شده باشند و در يك ناحيه قرار نداشته باشند معمولا داراي عملكردهاي بخصوصي مي باشند. تعداد بالاي نسخه هاي ژني اين خانواده ها در اثر فرآيندهايي مانند دوبرابري ژني و هم چنين رونويسي معكوس در ژنوم ايجاد شده است. يكي از دلايل وجود اين نسخه هاي تكراري در ژنوم نياز بالاي سلول به محصولات اين ژن ها مي باشد. محصولات اين ژن ها در فرآيندهاي حياتي سلول مانند همانند سازي، رونويسي و ترجمه دخيل مي باشند. از فوايد ديگر آن مي توان به افزايش تنوع ژنتيكي يك موجود يا جمعيت در اثر تكرار توالي ها اشاره كرد كه در دوره تكاملي جانداران به افزايش بقاي آن ها كمك مي كند. نيروهاي متفاوت تكاملي در ايجاد، حفظ و يا تغيير اين خانواده هاي ژنومي دخيل مي باشند. تكامل تجمعي، انتخاب مثبت و رانش ژنتيكي از نمونه هاي اين نيروها هستند كه نقش عمده اي را در شكل گيري خانواده هاي ژني ايفا مي كنند. در اين مطالعه به بررسي نحوه تشكيل و سازمان دهي خانواده هاي ژني در ژنوم مي پردازيم و عوامل موثر در تكامل آن ها و نقش آن ها در ژنوم را بررسي مي كنيم.

Gene families are considered as groups of homologous genes which they share very similar sequences and they may have identical functions. Members of gene families may be found in tandem repeats or interspersed through the genome. These sequences are copies of the ancestral genes which have underwent changes. The multiple copies of each gene in a family were constructed based on gene duplications and reverse transcription in the genome, which in turn, would give rise to gene variability in an individual or population. Furthermore, it would provide the cell`s vital demands for duplication, transcription, and translation. Differences in family size due to gene duplication and gene loss in cell-specific lineages may provide insights of evolutionary forces that have shaped the mammalian genome. Positive selection and concerted evolution are the main forces and the original candidates of shaping gene families and their larger partner, gene superfamily.