جين متداخل
الجين المتداخل (أو OLG ) [1] [2] هو جين يتداخل تسلسل النوكليوتيدات القابل للتعبير عنه جزئيًا مع تسلسل النوكليوتيدات القابل للتعبير عنه لجين آخر. [3] بهذه الطريقة، قد يساهم تسلسل النوكليوتيد في وظيفة منتج واحد أو أكثر من منتجات الجينات . الجينات المتداخلة موجودة في سمة أساسية لكل من الجينومات الخلوية والفيروسية . [2] يختلف التعريف الحالي للجين المتداخل بشكل كبير بين حقيقيات النوى وبدائيات النوى والفيروسات. [2] في بدائيات النوى والفيروسات ، يجب أن يكون التداخل بين تسلسلات الترميز ولكن ليس نُسخ mRNA ، ويتم تعريفه عندما تشترك تسلسلات الترميز هذه في نوكليوتيد على نفس الخيوط أو الخيوط المعاكسة. في حقيقيات النوى ، يُعرَّف تداخل الجينات دائمًا تقريبًا على أنه تداخل نُسخ mRNA. على وجه التحديد، يتم تعريف تداخل الجينات في حقيقيات النوى عندما يتم مشاركة نوكليوتيد واحد على الأقل بين حدود نُسخ mRNA الأولية لجينين أو أكثر، بحيث تؤثر طفرة قاعدة DNA في أي نقطة من منطقة التداخل على نُسخ جميع الجينات المعنية. يتضمن هذا التعريف المناطق غير المترجمة 5' و3' جنبًا إلى جنب مع الإنترونات .
تشير الطباعة الفوقية إلى نوع من التداخل حيث تتم قراءة كل أو جزء من تسلسل جين واحد في إطار قراءة بديل من جين آخر في نفس المكان . [4] يُعتقد أن إطارات القراءة المفتوحة البديلة (ORF) يتم إنشاؤها بواسطة استبدالات النوكليوتيدات الحرجة داخل جين موجود مسبقًا يمكن التعبير عنه، والذي يمكن تحريضه للتعبير عن بروتين جديد مع الحفاظ على وظيفة الجين الأصلي. [5] تم طرح فرضية الطباعة الفوقية كآلية لظهور جينات جديدة من تسلسلات موجودة، إما جينات أقدم أو مناطق غير مشفرة سابقًا في الجينوم. [6] يُعتقد أن معظم الجينات المتداخلة، أو الجينات التي تتداخل تسلسلات النوكليوتيدات القابلة للتعبير عنها جزئيًا مع بعضها البعض، تطورت جزئيًا بسبب هذه الآلية، مما يشير إلى أن كل تداخل يتكون من جين أسلاف واحد وجين جديد واحد. [7] وبالتالي، يُعتقد أيضًا أن الطباعة الزائدة هي مصدر للبروتينات الجديدة، حيث تفتقر البروتينات الجديدة المشفرة بواسطة هذه الجينات الجديدة عادةً إلى نظائر بعيدة في قواعد البيانات. [8] تعد الجينات المطبوعة الزائدة من السمات الشائعة بشكل خاص للتنظيم الجينومي للفيروسات، ومن المرجح أن تزيد بشكل كبير من عدد الجينات القابلة للتعبير المحتملة من مجموعة صغيرة من المعلومات الجينية الفيروسية. [9] من المحتمل أن تكون الطباعة الزائدة مسؤولة عن توليد العديد من البروتينات الجديدة بواسطة الفيروسات على مدار تاريخها التطوري .
تصنيف

يمكن أن تتداخل الجينات بطرق متنوعة ويمكن تصنيفها حسب مواقعها بالنسبة لبعضها البعض. [3] [11] [12] [13] [14]
- تداخل أحادي الاتجاه أو مترادف : يتداخل الطرف 3' من أحد الجينات مع الطرف 5' من جين آخر على نفس السلسلة. يمكن تمثيل هذا الترتيب بالرمز → → حيث تشير الأسهم إلى إطار القراءة من البداية إلى النهاية.
- التداخل المتقارب أو التداخل النهائي : تتداخل نهايات 3' للجينين على خيوط متقابلة. ويمكن كتابة ذلك على النحو التالي → ←.
- التداخل المتباعد أو الذيلي : تتداخل نهايات 5' للجينين على خيوط متقابلة. ويمكن كتابة ذلك على النحو التالي ← →.
يمكن أيضًا تصنيف الجينات المتداخلة حسب المراحل ، والتي تصف إطارات القراءة النسبية الخاصة بها : [3] [11] [12] [13] [14]
- يحدث التداخل في الطور عندما تستخدم التسلسلات المشتركة نفس إطار القراءة. يُعرف هذا أيضًا باسم "المرحلة 0". لا تُعتبر الجينات أحادية الاتجاه التي تتداخل في الطور 0 جينات مميزة، بل تُعتبر مواقع بداية بديلة لنفس الجين.
- تحدث التداخلات خارج الطور عندما تستخدم التسلسلات المشتركة إطارات قراءة مختلفة. يمكن أن يحدث هذا في "الطور 1" أو "الطور 2"، اعتمادًا على ما إذا كانت إطارات القراءة متباعدة بمقدار 1 أو 2 نيوكليوتيد. نظرًا لأن الكودون يبلغ طوله ثلاثة نيوكليوتيدات، فإن الإزاحة بمقدار ثلاثة نيوكليوتيدات هي إطار متزامن في الطور، الطور 0.
تشير الدراسات التي أجريت على الجينات المتداخلة إلى أنه يمكن تلخيص تطورها في نموذجين محتملين. [4] في أحد النموذجين، يتطور البروتينان المشفران بواسطة جيناتهما المتداخلة تحت ضغوط انتقائية مماثلة . تكون البروتينات ومنطقة التداخل محفوظة بدرجة كبيرة عندما يتم تفضيل الانتقاء القوي ضد تغيير الأحماض الأمينية . يُستنتج أن الجينات المتداخلة تتطور تحت قيود صارمة حيث أن استبدال نوكليوتيد واحد قادر على تغيير بنية ووظيفة البروتينين في وقت واحد. أظهرت دراسة أجريت على فيروس التهاب الكبد ب (HBV)، الذي يحتوي جينوم الحمض النووي الخاص به على العديد من الجينات المتداخلة، أن متوسط عدد استبدالات النوكليوتيدات المرادفة لكل موقع في مناطق الترميز المتداخلة كان أقل بكثير من المناطق غير المتداخلة. [15] أظهرت نفس الدراسة أنه من الممكن أن تتباعد بعض هذه المناطق المتداخلة وبروتيناتها بشكل كبير عن الأصل عندما يكون هناك انتقاء ضعيف ضد تغيير الأحماض الأمينية. على سبيل المثال، كان للمجال الفاصل للبوليميراز ومنطقة ما قبل S1 لبروتين سطح فيروس التهاب الكبد ب نسبة 30% و40% من الأحماض الأمينية المحفوظة على التوالي. [15] ومع ذلك، من المعروف أن مناطق التداخل هذه أقل أهمية للتكاثر مقارنة بمناطق التداخل التي كانت محفوظة بشكل كبير بين سلالات فيروس التهاب الكبد ب المختلفة، والتي تعد ضرورية للغاية لهذه العملية.
يشير النموذج الثاني إلى أن البروتينين وجينات التداخل الخاصة بهما تتطور تحت ضغوط انتقائية معاكسة: حيث يتعرض إطار واحد للاختيار الإيجابي بينما يخضع الآخر للاختيار التنقي . في فيروسات تومبوس ، يتم ترميز البروتينين p19 و p22 بواسطة جينات متداخلة تشكل منطقة ترميز 549 nt، وقد ثبت أن p19 يخضع للاختيار الإيجابي بينما يخضع p22 للاختيار التنقي. [16] تم ذكر أمثلة إضافية في الدراسات التي تنطوي على جينات متداخلة لفيروس سينداي ، [17] وفيروس لفة أوراق البطاطس ، [18] والفيروس البشري بارفو B19 . [19] يُقترح أن ظاهرة الجينات المتداخلة التي تتعرض لضغوط انتقائية مختلفة هي نتيجة لمعدل مرتفع من استبدال النوكليوتيدات مع تأثيرات مختلفة على الإطارين؛ قد تكون الاستبدالات غير مرادفة بشكل أساسي لإطار واحد بينما تكون مرادفة في الغالب للإطار الآخر. [4]
تطور
تُعد الجينات المتداخلة شائعة بشكل خاص في الجينومات سريعة التطور، مثل تلك الموجودة في الفيروسات والبكتيريا والميتوكوندريا . وقد تنشأ بثلاث طرق: [ 20]
- عن طريق تمديد إطار القراءة المفتوح (ORF) الموجود في اتجاه مجرى النهر إلى جين متجاور بسبب فقدان كود التوقف ؛
- عن طريق تمديد إطار القراءة المفتوح الموجود في المنبع إلى جين متجاور بسبب فقدان كود البدء ؛
- من خلال توليد إطار قراءة مفتوح جديد ضمن إطار موجود بسبب طفرة نقطية .
إن استخدام نفس تسلسل النوكليوتيدات لتشفير جينات متعددة قد يوفر ميزة تطورية بسبب انخفاض حجم الجينوم وبسبب الفرصة للتنظيم المشترك النسخي والترجمي للجينات المتداخلة. [12] [21] [22] [ 23] تفرض تداخلات الجينات قيودًا تطورية جديدة على تسلسلات مناطق التداخل. [14] [24]
أصول الجينات الجديدة

في عام 1977، اقترح بيير بول جراسي أن أحد الجينات في الزوج ربما نشأ حديثًا عن طريق الطفرات لإدخال إطارات قراءة مفتوحة جديدة في إطارات قراءة بديلة؛ ووصف الآلية بأنها طباعة زائدة . [25] : 231 وقد أثبت ذلك لاحقًا سوسومو أونو ، الذي حدد جينًا مرشحًا ربما نشأ عن هذه الآلية. [26] قد لا تظل بعض الجينات الجديدة التي نشأت بهذه الطريقة متداخلة، ولكنها تفقد وظيفتها بعد تكرار الجينات ، [6] مما يساهم في انتشار الجينات اليتيمة . يمكن تحديد أي عضو في زوج الجينات المتداخلة أصغر سنًا بشكل معلوماتي حيوي إما من خلال توزيع تطوري أكثر تقييدًا ، أو من خلال استخدام كودون أقل تحسينًا . [9] [27] [28] يميل الأعضاء الأصغر سنًا في الزوج إلى أن يكون لديهم اضطراب هيكلي جوهري أعلى من الأعضاء الأكبر سنًا، ولكن الأعضاء الأكبر سنًا أيضًا أكثر اضطرابًا من البروتينات الأخرى، ربما كوسيلة للتخفيف من القيود التطورية المتزايدة التي يفرضها التداخل. [27] من المرجح أن تنشأ التداخلات في البروتينات التي تعاني بالفعل من اضطراب مرتفع. [27]
التوزيع التصنيفي

تحدث الجينات المتداخلة في جميع مجالات الحياة ، وإن كانت بترددات متفاوتة. وهي شائعة بشكل خاص في الجينومات الفيروسية .
الفيروسات

تم التعرف على وجود الجينات المتداخلة لأول مرة في الفيروس ΦX174 ، الذي كان جينومه أول جينوم DNA تم تسلسله على الإطلاق بواسطة فريدريك سانجر في عام 1977. [29] اقترح التحليل السابق لـ ΦX174، وهو عبارة عن بكتيريا صغيرة أحادية السلسلة DNA أصابت بكتيريا Escherichia coli ، أن البروتينات المنتجة أثناء العدوى تتطلب تسلسلات ترميز أطول من الطول المقاس لجينومها. [31] أظهر تحليل جينوم 5386 نوكليوتيد المتسلسل بالكامل أن الفيروس يمتلك تداخلًا واسع النطاق بين مناطق الترميز، مما يكشف أن بعض الجينات (مثل الجينات D و E) تمت ترجمتها من نفس تسلسلات الحمض النووي ولكن في إطارات قراءة مختلفة. [29] [31] لقد ثبت أن موقع البداية البديل داخل جين تكرار الجينوم A من ΦX174 يعبر عن بروتين مقطوع بتسلسل ترميز متطابق مع الطرف الطرفي C للبروتين A الأصلي ولكنه يمتلك وظيفة مختلفة [32] [33] وقد استنتج أنه يمكن إخفاء مواقع أخرى غير مكتشفة لتخليق البوليببتيد من خلال الجينوم بسبب الجينات المتداخلة. وقد ثبت أن جينًا جديدًا تم تحديده لمكان جين متداخل آخر يعبر عن بروتين جديد يحفز تحلل الإشريكية القولونية عن طريق تثبيط التخليق الحيوي لجدار الخلية [56]، مما يشير إلى أن إنشاء البروتين الجديد من خلال عملية الطباعة الزائدة يمكن أن يكون عاملاً مهمًا في تطور مسببات الأمراض للفيروسات. [4] مثال آخر هو جين ORF3d في فيروس SARS-CoV 2. [1] [34] الجينات المتداخلة شائعة بشكل خاص في الجينومات الفيروسية . [9] تعزو بعض الدراسات هذه الملاحظة إلى الضغط الانتقائي نحو أحجام الجينوم الصغيرة التي توسطها القيود المادية لتعبئة الجينوم في غلاف فيروسي ، وخاصة أحد أشكال الهندسة العشرينية الوجوه . [35] ومع ذلك، فإن دراسات أخرى تدحض هذا الاستنتاج وتزعم أن توزيع التداخلات في الجينومات الفيروسية من المرجح أن يعكس الطباعة الزائدة باعتبارها الأصل التطوري للجينات الفيروسية المتداخلة. [36] الطباعة الزائدة هي مصدر شائع للجينات الجديدة في الفيروسات. [28]
تختلف نسبة الفيروسات ذات تسلسلات الترميز المتداخلة داخل جينوماتها. [2] تحتوي فيروسات الحمض النووي الريبوزي مزدوج السلسلة على أقل من ربعها تحتوي عليها بينما تحتوي ما يقرب من ثلاثة أرباع الفيروسات الرجعية والفيروسات ذات جينومات الحمض النووي أحادي السلسلة على تسلسلات ترميز متداخلة. [37] الفيروسات المقسمة على وجه الخصوص، أو الفيروسات التي انقسم جينومها إلى قطع منفصلة ومعبأة إما كلها في نفس الغلاف أو في غلافات منفصلة، من المرجح أن تحتوي على تسلسل متداخل أكثر من الفيروسات غير المقسمة. [37] تحتوي فيروسات الحمض النووي الريبوزي على عدد أقل من الجينات المتداخلة من فيروسات الحمض النووي التي تمتلك معدلات طفرة أقل وأحجام جينوم أقل تقييدًا. [37] [38] يسهل معدل الطفرة المنخفض لفيروسات الحمض النووي حداثة جينومية أكبر واستكشافًا تطوريًا داخل جينوم مقيد هيكليًا وقد يكون المحرك الأساسي لتطور الجينات المتداخلة. [39] [40]
تشير الدراسات التي أجريت على الجينات الفيروسية المطبوعة إلى أن منتجاتها البروتينية تميل إلى أن تكون بروتينات مساعدة ليست ضرورية لتكاثر الفيروسات، ولكنها تساهم في التسبب في الأمراض . غالبًا ما يكون للبروتينات المطبوعة توزيعات غير عادية للأحماض الأمينية ومستويات عالية من الاضطراب الجوهري . [41] في بعض الحالات، تحتوي البروتينات المطبوعة على هياكل ثلاثية الأبعاد محددة جيدًا ولكنها جديدة؛ [42] أحد الأمثلة هو مثبط إسكات الحمض النووي الريبي p19 الموجود في Tombusviruses ، والذي يحتوي على طية بروتينية جديدة وطريقة ارتباط جديدة في التعرف على siRNAs . [28] [30] [43]
بدائيات النوى
تشير تقديرات التداخل الجيني في الجينومات البكتيرية عادةً إلى أن حوالي ثلث الجينات البكتيرية متداخلة، وإن كان ذلك عادةً فقط بواسطة بضعة أزواج قاعدية. [12] [44] [45] تجد معظم دراسات التداخل في الجينومات البكتيرية دليلاً على أن التداخل يؤدي وظيفة في تنظيم الجينات ، مما يسمح للجينات المتداخلة بالتنظيم المشترك نسخيًا وترجميًا . [12] [23] في الجينومات بدائية النواة، تكون التداخلات أحادية الاتجاه هي الأكثر شيوعًا، ربما بسبب ميل الجينات بدائية النواة المجاورة إلى مشاركة الاتجاه. [12] [14] [11] من بين التداخلات أحادية الاتجاه، تتم قراءة التداخلات الطويلة بشكل أكثر شيوعًا بإزاحة نوكليوتيد واحد في إطار القراءة (أي المرحلة 1) ويتم قراءة التداخلات القصيرة بشكل أكثر شيوعًا في المرحلة 2. [45] [46] تكون التداخلات الطويلة التي تزيد عن 60 زوجًا قاعديًا أكثر شيوعًا للجينات المتقاربة؛ ومع ذلك، فإن التداخلات الطويلة المفترضة لها معدلات عالية جدًا من سوء التفسير . [47] والأمثلة التي تم التحقق من صحتها بقوة للتداخلات الطويلة في الجينومات البكتيرية نادرة؛ في الكائن النموذجي المدروس جيدًا Escherichia coli ، تم التحقق من صحة أربعة أزواج فقط من الجينات على أنها تحتوي على تداخلات طويلة مطبوعة. [48]
حقيقيات النوى
بالمقارنة مع الجينومات بدائية النواة، غالبًا ما تكون الجينومات حقيقية النواة ضعيفة التوضيح وبالتالي فإن تحديد التداخلات الحقيقية يمثل تحديًا نسبيًا. [28] ومع ذلك، فقد تم توثيق أمثلة على التداخلات الجينية المعتمدة في مجموعة متنوعة من الكائنات حقيقية النواة، بما في ذلك الثدييات مثل الفئران والبشر. [49] [50] [51] [52] تختلف حقيقيات النواة عن بدائيات النواة في توزيع أنواع التداخل: في حين أن التداخلات أحادية الاتجاه (أي السلسلة نفسها) هي الأكثر شيوعًا في بدائيات النواة، فإن التداخلات ذات السلسلة المعاكسة أو المتوازية أكثر شيوعًا في حقيقيات النواة. بين التداخلات ذات السلسلة المعاكسة، يكون التوجه المتقارب هو الأكثر شيوعًا. [50] وجدت معظم دراسات التداخل الجيني في حقيقيات النواة أن الجينات المتداخلة تخضع على نطاق واسع لإعادة التنظيم الجينومي حتى في الأنواع ذات الصلة الوثيقة، وبالتالي فإن وجود التداخل ليس محفوظًا جيدًا دائمًا. [51] [53] التداخل مع الجينات الأقدم أو الأقل تقييدًا تصنيفيًا هو أيضًا سمة مشتركة للجينات التي من المحتمل أن تكون قد نشأت حديثًا في سلالة حقيقية النواة معينة. [51] [54] [55]
وظيفة
يبدو أن الوظائف الدقيقة للجينات المتداخلة تختلف عبر مجالات الحياة، لكن العديد من التجارب أظهرت أنها مهمة لدورات حياة الفيروسات من خلال التعبير البروتيني المناسب والقياس الكمي [56] بالإضافة إلى لعب دور في طي البروتين المناسب. [57] كما تم إنشاء نسخة من البكتيريا ΦX174 حيث تمت إزالة جميع التداخلات الجينية [58] مما يثبت أنها لم تكن ضرورية للتكاثر.
قد يكون الاحتفاظ بالجينات المتداخلة وتطورها داخل الفيروسات أيضًا بسبب قيود حجم الغلاف . [59] لوحظ فقدان كبير للقدرة على البقاء في الفيروسات ذات الجينومات المصممة لتكون أطول من الجينوم البري. [60] تؤدي زيادة طول جينوم الحمض النووي أحادي السلسلة لـ ΦX174 بنسبة> 1٪ إلى فقدان شبه كامل للقدرة على العدوى ، ويُعتقد أنه نتيجة للقيود الفيزيائية الصارمة التي يفرضها حجم الغلاف المحدود. [61] أظهرت الدراسات التي أجريت على الفيروسات المرتبطة بالغدة النخامية كناقلات لتوصيل الجينات أن التعبئة الفيروسية مقيدة بحدود حجم الحمولة الجينية، مما يتطلب استخدام ناقلات متعددة لتوصيل جينات بشرية كبيرة مثل CFTR81. [62] [63] لذلك، يُقترح أن الجينات المتداخلة تطورت كوسيلة للتغلب على هذه القيود الفيزيائية، مما أدى إلى زيادة التنوع الجيني من خلال استخدام التسلسل الموجود فقط بدلاً من زيادة طول الجينوم.
طرق التعرف على الجينات المتداخلة وإطارات القراءة المفتوحة
قد تكون الطرق القياسية مثل شرح الجينوم غير مناسبة للكشف عن الجينات المتداخلة لأنها تعتمد على الجينات التي تم تنظيمها بالفعل بينما يتم تجاهل الجينات المتداخلة بشكل عام وتحتوي على تركيبة تسلسل غير نمطية. [2] [64] [65] [66] غالبًا ما تكون معايير شرح الجينوم متحيزة أيضًا ضد تداخلات الميزات، مثل الجينات الموجودة بالكامل داخل جين آخر. [67] علاوة على ذلك، فإن بعض خطوط أنابيب المعلومات الحيوية مثل خط أنابيب RAST تعاقب بشكل ملحوظ التداخلات بين إطارات القراءة المفتوحة المتوقعة. [68] ومع ذلك، كشف التقدم السريع لأدوات قياس البروتين والحمض النووي الريبي على مستوى الجينوم جنبًا إلى جنب مع خوارزميات التنبؤ المتقدمة بشكل متزايد عن انهيار جليدي من الجينات المتداخلة وإطارات القراءة المفتوحة داخل العديد من الجينومات. [2] كانت الطرق البروتينية ضرورية في اكتشاف العديد من الجينات المتداخلة وتشمل مجموعة من التقنيات مثل تحليل البروتينات من أسفل إلى أعلى ، وملف تعريف الريبوسوم ، وتسلسل الحمض النووي ، والاضطراب . تُستخدم تسلسلات الحمض النووي الريبي أيضًا لتحديد المناطق الجينومية التي تحتوي على نُسخ متداخلة. وقد استُخدمت لتحديد 180.000 إطار قراءة مفتوح بديل داخل مناطق الترميز الموضحة سابقًا الموجودة في البشر. [69] يتم التحقق من إطارات القراءة المفتوحة المكتشفة حديثًا مثل هذه باستخدام مجموعة متنوعة من تقنيات علم الوراثة العكسي ، مثل CRISPR-Cas9 وتعطيل Cas9 الميت تحفيزيًا (dCas9) . [70] [71] [72] تُجرى أيضًا محاولات الإثبات عن طريق التخليق لإظهار عدم وجود أي جينات متداخلة غير مكتشفة دون أدنى شك. [73]
انظر أيضا
مراجع
- ^ ab Nelson, Chase W, et al. (1 October 2020). "الجين المتداخل الجديد المتطور ديناميكيًا كعامل في جائحة SARS-CoV-2". eLife . 9 . doi : 10.7554/eLife.59633 . PMC 7655111 . PMID 33001029.
- ^ abcdef Wright BW, Molloy MP, Jaschke PR (5 أكتوبر 2021). "الجينات المتداخلة في الجينومات الطبيعية والهندسية". Nature Reviews Genetics . 23 (3): 154–168. doi :10.1038/s41576-021-00417-w. ISSN 1471-0064. PMC 8490965. PMID 34611352 .
- ^ abc Y. Fukuda, M. Tomita et T. Washio (1999). "دراسة مقارنة للجينات المتداخلة في جينومات Mycoplasma genitalium وMycoplasma pneumoniae". Nucleic Acids Res . 27 (8): 1847–1853. doi :10.1093/nar/27.8.1847. PMC 148392. PMID 10101192 .
- ^ abcd Pavesi A (26 مايو 2021). "أصل وتطور واستقرار الجينات المتداخلة في الفيروسات: مراجعة منهجية". Genes . 12 (6): 809. doi : 10.3390/genes12060809 . ISSN 2073-4425. PMC 8227390. PMID 34073395 .
- ^ Normark S، Bergström S، Edlund T، Grundström T، Jaurin B، Lindberg FP، Olsson O (ديسمبر 1983). “الجينات المتداخلة”. المراجعة السنوية لعلم الوراثة . 17 (1): 499-525. دوى :10.1146/annurev.ge.17.120183.002435. ISSN 0066-4197. بميد 6198955.
- ^ ab Keese PK, Gibbs A (15 October 1992). "أصول الجينات: "الانفجار الكبير" أم الخلق المستمر؟". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 89 (20): 9489–93. Bibcode : 1992PNAS ...89.9489K. doi : 10.1073/pnas.89.20.9489 . PMC 50157. PMID 1329098.
- ^ Keese PK, Gibbs A (15 October 1992). "أصول الجينات: "الانفجار الكبير" أم الخلق المستمر؟". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 89 (20): 9489–9493. Bibcode :1992PNAS...89.9489K. doi : 10.1073/pnas.89.20.9489 . ISSN 0027-8424. PMC 50157. PMID 1329098 .
- ^ جيبس أ، كيسي بي كيه (19 أكتوبر 1995)، "بحثًا عن أصول الجينات الفيروسية"، الأساس الجزيئي لتطور الفيروسات ، مطبعة جامعة كامبريدج، ص 76-90، doi :10.1017/cbo9780511661686.008، ISBN 978-0-521-45533-6تم استرجاعه في 3 ديسمبر 2021
- ^ abcd Pavesi A, Magiorkinis G, Karlin DG, Wilke CO (15 أغسطس 2013). "يمكن التعرف على البروتينات الفيروسية التي نشأت حديثًا عن طريق الطباعة الزائدة من خلال استخدام الكودون: تطبيق على "حضانة الجينات" لفيروسات دلتا الرجعية". PLOS Computational Biology . 9 (8): e1003162. Bibcode :2013PLSCB...9E3162P. doi : 10.1371/journal.pcbi.1003162 . PMC 3744397. PMID 23966842 .
- ^ Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG (أبريل 1981). "تسلسل وتنظيم الجينوم البشري للميتوكوندريا". Nature . 290 (5806): 457–465. Bibcode :1981Natur.290..457A. doi :10.1038/290457a0. PMID 7219534. S2CID 4355527.
- ^ abc Fukuda Y, Nakayama Y, Tomita M (ديسمبر 2003). "حول ديناميكيات الجينات المتداخلة في الجينومات البكتيرية". Gene . 323 : 181–187. doi :10.1016/j.gene.2003.09.021. PMID 14659892.
- ^ abcdef Johnson Z, Chisholm S (2004). "خصائص الجينات المتداخلة محفوظة عبر الجينومات الميكروبية". Genome Res . 14 (11): 2268–72. doi :10.1101/gr.2433104. PMC 525685. PMID 15520290 .
- ^ ab Normark S., Bergstrom S., Edlund T., Grundstrom T., Jaurin B., Lindberg FP, Olsson O. (1983). "الجينات المتداخلة". المراجعة السنوية لعلم الوراثة . 17 : 499–525. doi :10.1146/annurev.ge.17.120183.002435. PMID 6198955.
- ^ abcd Rogozin IB, Spiridonov AN, Sorokin AV, Wolf YI, Jordan I, Tatusov RL, Koonin EV (مايو 2002). "الاختيار التنقية والاتجاهية في الجينات البدائية المتداخلة". Trends in Genetics . 18 (5): 228–232. doi :10.1016/S0168-9525(02)02649-5. PMID 12047938.
- ^ ab Mizokami M, Orito E, Ohba Ki, Ikeo K, Lau JY, Gojobori T (يناير 1997). "التطور المقيد فيما يتعلق بالتداخل الجيني لفيروس التهاب الكبد B". مجلة التطور الجزيئي . 44 (S1): S83–S90. رمز Bibcode :1997JMolE..44S..83M. doi :10.1007/pl00000061. ISSN 0022-2844. PMID 9071016. S2CID 22644652.
- ^ أليسون جيه آر، ليشنر إم، هوبنر إم بي، بول إيه إم (12 فبراير 2016). "الاختيار الإيجابي أم حرية التباين؟ تقييم الأهمية الوظيفية لتغيير التسلسل باستخدام ديناميكيات الجزيئات". بلوس ون . 11 (2): e0147619. رمز Bibcode :2016PLoSO..1147619A. doi : 10.1371/journal.pone.0147619 . ISSN 1932-6203. PMC 4752228. PMID 26871901 .
- ^ فوجي واي، كيوتاني كي، يوشيدا تي، ساكاجوتشي تي (2001). "المناطق المحفوظة وغير المحفوظة في جينوم فيروس سينداي: تطور جين يمتلك إطارات قراءة متداخلة". جينات الفيروسات . 22 (1): 47-52. doi :10.1023/a:1008130318633. ISSN 0920-8569. PMID 11210938. S2CID 12869504.
- ^ Guyader S, Ducray DG (1 يوليو 2002). "تحليل تسلسل عزلات فيروس لفة أوراق البطاطس يكشف عن الاستقرار الجيني والأحداث التطورية الرئيسية والضغط الانتقائي التفاضلي بين منتجات إطار القراءة المتداخلة". مجلة علم الفيروسات العام . 83 (7): 1799-1807. doi : 10.1099/0022-1317-83-7-1799 . ISSN 0022-1317. PMID 12075102.
- ^ Stamenkovic GG، Ćirkovi VS، Šiljic MM، Blagojevic JV، Knežević AM، Joksic ID، Stanojevi MP (24 أكتوبر 2016). “معدل الاستبدال والانتقاء الطبيعي في فيروس البارفو B19”. التقارير العلمية . 6 (1): 35759. بيب كود :2016NatSR...635759S. دوى :10.1038/srep35759. ISSN 2045-2322. بمك 5075947 . بميد 27775080.
- ^ Krakauer DC (يونيو 2000). "استقرار وتطور الجينات المتداخلة". التطور . 54 (3): 731-739. doi : 10.1111/j.0014-3820.2000.tb00075.x . PMID 10937248. S2CID 8818055.
- ^ Delaye L, DeLuna A, Lazcano A, Becerra A (2008). "أصل جين جديد من خلال الطباعة الزائدة في Escherichia coli". BMC Evolutionary Biology . 8 (1): 31. Bibcode :2008BMCEE...8...31D. doi : 10.1186/1471-2148-8-31 . PMC 2268670. PMID 18226237 .
- ^ Saha D, Podder S, Panda A, Ghosh TC (مايو 2016). "الجينات المتداخلة: ارتباط جيني مهم لمعدلات نمو بدائية النواة". Gene . 582 (2): 143–147. doi :10.1016/j.gene.2016.02.002. PMID 26853049.
- ^ ab Luo Y, Battistuzzi F, Lin K, Gibas C (29 نوفمبر 2013). "الديناميكيات التطورية للجينات المتداخلة في السالمونيلا". PLOS ONE . 8 (11): e81016. Bibcode :2013PLoSO...881016L. doi : 10.1371/journal.pone.0081016 . PMC 3843671. PMID 24312259 .
- ^ Wei X, Zhang J (31 ديسمبر 2014). "طريقة بسيطة لتقدير قوة الانتقاء الطبيعي على الجينات المتداخلة". علم الأحياء الجيني والتطور . 7 (1): 381-390. doi : 10.1093/gbe/evu294. PMC 4316641. PMID 25552532.
- ^ Grassé PP (1977). تطور الكائنات الحية: دليل على نظرية جديدة للتحول . أكاديميك بريس. ISBN 978-1-4832-7409-6.
- ^ Ohno S (أبريل 1984). "ولادة إنزيم فريد من إطار قراءة بديل لتسلسل الترميز الداخلي المتكرر الموجود مسبقًا". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 81 (8): 2421-5. Bibcode : 1984PNAS...81.2421O. doi : 10.1073/pnas.81.8.2421 . PMC 345072. PMID 6585807.
- ^ abc Willis S, Masel J (19 يوليو 2018). "الولادة الجينية تساهم في الاضطراب البنيوي المشفر بواسطة الجينات المتداخلة". علم الوراثة . 210 (1): 303-313. doi :10.1534/genetics.118.301249. PMC 6116962. PMID 30026186 .
- ^ abcd Sabath N, Wagner A, Karlin D (19 يوليو 2012). "تطور البروتينات الفيروسية التي نشأت حديثًا عن طريق الطباعة الزائدة". علم الأحياء الجزيئي والتطور . 29 (12): 3767–3780. doi :10.1093/molbev/mss179. PMC 3494269. PMID 22821011 .
- ^ abc Sanger F, Air GM, Barrell BG, Brown NL, Coulson AR, Fiddes JC, Hutchison CA, Slocombe PM, Smith M (1977). "تسلسل النوكليوتيدات للحمض النووي للبكتيريا ΦX174". Nature . 265 (5596): 687–95. Bibcode :1977Natur.265..687S. doi :10.1038/265687a0. PMID 870828. S2CID 4206886.
- ^ ab Ye K, Malinina L, Patel DJ (3 ديسمبر 2003). "التعرف على الحمض النووي الريبي الصغير المتداخل بواسطة مثبط فيروسي لإسكات الحمض النووي الريبي". Nature . 426 (6968): 874–878. Bibcode :2003Natur.426..874Y. doi :10.1038/nature02213. PMC 4694583. PMID 14661029 .
- ^ ab Barrell BG, Air GM, Hutchison CA (نوفمبر 1976). "الجينات المتداخلة في البكتيريا φX174". Nature . 264 (5581): 34–41. Bibcode :1976Natur.264...34B. doi :10.1038/264034a0. ISSN 1476-4687. PMID 1004533. S2CID 4264796.
- ^ LINNEY E, HAYASHI M (مايو 1974). "التنظيم داخل الجين لتخليق بروتينات جين A ΦX174". مجلة نيتشر . 249 (5455): 345–348. رمز Bibcode :1974Natur.249..345L. doi :10.1038/249345a0. ISSN 0028-0836. PMID 4601823. S2CID 4175651.
- ^ Roznowski AP, Doore SM, Kemp SZ, Fane BA (6 يناير 2020). "أخيرًا، دور يليق بنجمة A: بروتينات فيروسات دقيقة غير أساسية ومحفوظة بقوة تضمن دقة المنتج في تفاعلات التغليف". مجلة علم الفيروسات . 94 (2). doi :10.1128/jvi.01593-19. ISSN 0022-538X. PMC 6955274. PMID 31666371 .
- ^ Dockrill P (11 نوفمبر 2020). "العلماء يكتشفون للتو "جينًا مخفيًا بشكل غامض داخل جين" في SARS-CoV-2". ScienceAlert . تم الاسترجاع في 11 نوفمبر 2020 .
- ^ Chirico N, Vianelli A, Belshaw R (7 يوليو 2010). "لماذا تتداخل الجينات في الفيروسات". وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 277 (1701): 3809–3817. doi :10.1098/rspb.2010.1052. PMC 2992710. PMID 20610432 .
- ^ Brandes N, Linial M (21 مايو 2016). "تداخل الجينات وقيود الحجم في العالم الفيروسي". Biology Direct . 11 (1): 26. doi : 10.1186/s13062-016-0128-3 . PMC 4875738. PMID 27209091 .
- ^ abc Schlub TE, Holmes EC (1 يناير 2020). "خصائص ووفرة الجينات المتداخلة في الفيروسات". تطور الفيروسات . 6 (1): veaa009. doi :10.1093/ve/veaa009. ISSN 2057-1577. PMC 7017920. PMID 32071766 .
- ^ Chirico N, Vianelli A, Belshaw R (7 يوليو 2010). "لماذا تتداخل الجينات في الفيروسات". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences . 277 (1701): 3809–3817. doi :10.1098/rspb.2010.1052. ISSN 0962-8452. PMC 2992710. PMID 20610432 .
- ^ Brandes N, Linial M (21 مايو 2016). "تداخل الجينات وقيود الحجم في العالم الفيروسي". Biology Direct . 11 (1): 26. doi : 10.1186/s13062-016-0128-3 . ISSN 1745-6150. PMC 4875738. PMID 27209091 .
- ^ Pavesi A (يوليو 2020). "رؤى جديدة حول السمات التطورية للجينات المتداخلة الفيروسية من خلال التحليل التمييزي". علم الفيروسات . 546 : 51-66. doi : 10.1016/j.virol.2020.03.007. ISSN 0042-6822. PMC 7157939. PMID 32452417 .
- ^ Rancurel C, Khosravi M, Dunker AK, Romero PR, Karlin D (29 يوليو 2009). "الجينات المتداخلة تنتج بروتينات ذات خصائص تسلسل غير عادية وتقدم نظرة ثاقبة في إنشاء البروتين الجديد". مجلة علم الفيروسات . 83 (20): 10719–10736. doi :10.1128/JVI.00595-09. PMC 2753099. PMID 19640978 .
- ^ Abroi A (1 ديسمبر 2015). "وجهة نظر قائمة على نطاق البروتين للعلاقة بين الفيروس والمضيف". Biochimie . 119 : 231–243. doi :10.1016/j.biochi.2015.08.008. PMID 26296474.
- ^ Vargason JM, Szittya G, Burgyán J, Hall TM (ديسمبر 2003). "التعرف الانتقائي على حجم siRNA بواسطة مثبط إسكات RNA". Cell . 115 (7): 799–811. doi : 10.1016/S0092-8674(03)00984-X . PMID 14697199. S2CID 12993441.
- ^ Huvet M, Stumpf MP (1 يناير 2014). "الجينات المتداخلة: نافذة على تطور الجينات". BMC Genomics . 15 (1): 721. doi : 10.1186/1471-2164-15-721 . ISSN 1471-2164. PMC 4161906. PMID 25159814 .
- ^ ab Cock PJ, Whitworth DE (19 مارس 2007). "تطور التداخلات الجينية: انحياز إطار القراءة النسبي في جينات النظام المكون من مكونين في بدائيات النوى". مجلة التطور الجزيئي . 64 (4): 457–462. رمز Bibcode :2007JMolE..64..457C. doi :10.1007/s00239-006-0180-1. PMID 17479344. S2CID 21612308.
- ^ Fonseca MM, Harris DJ, Posada D (5 نوفمبر 2013). "Origin and Length Distribution of Unidirectional Prokaryotic Overlapping Genes". G3: Genes, Genomes, Genetics . 4 (1): 19–27. doi :10.1534/g3.113.005652. PMC 3887535. PMID 24192837 .
- ^ Pallejà A, Harrington ED, Bork P (2008). "التداخلات الجينية الكبيرة في الجينومات البدائية: نتيجة لقيود وظيفية أو توقعات خاطئة؟". BMC Genomics . 9 (1): 335. doi : 10.1186/1471-2164-9-335 . PMC 2478687. PMID 18627618 .
- ^ Fellner L, Simon S, Scherling C, Witting M, Schober S, Polte C, Schmitt-Kopplin P, Keim DA, Scherer S, Neuhaus K (18 ديسمبر 2015). "دليل على الأصل الحديث لجين يتيم متداخل يشفر بروتينًا بكتيريًا عن طريق الطباعة فوق التطورية". BMC Evolutionary Biology . 15 (1): 283. Bibcode :2015BMCEE..15..283F. doi : 10.1186/s12862-015-0558-z . PMC 4683798. PMID 26677845 .
- ^ McLysaght A, Guerzoni D (31 أغسطس 2015). "جينات جديدة من تسلسل غير مشفر: دور الجينات المشفرة للبروتين الجديدة في الابتكار التطوري حقيقيات النوى". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 370 (1678): 20140332. doi :10.1098/rstb.2014.0332. PMC 4571571. PMID 26323763 .
- ^ ab C. Sanna, W. Li et L. Zhang (2008). "الجينات المتداخلة في الجينوم البشري والجينوم الفأري". BMC Genomics . 9 (169): 169. doi : 10.1186/1471-2164-9-169 . PMC 2335118. PMID 18410680 .
- ^ abc Makałowska I, Lin CF, Hernandez K (2007). "ولادة وموت التداخلات الجينية في الفقاريات". BMC Evolutionary Biology . 7 (1): 193. Bibcode :2007BMCEE...7..193M. doi : 10.1186/1471-2148-7-193 . PMC 2151771. PMID 17939861 .
- ^ Veeramachaneni V (1 فبراير 2004). "Mammalian Overlapping Genes: The Comparative Perspective". Genome Research . 14 (2): 280–286. doi :10.1101/gr.1590904. PMC 327103. PMID 14762064 .
- ^ Behura SK, Severson DW (2013). "الجينات المتداخلة لـ Aedes aegypti: التداعيات التطورية من المقارنة مع نظائر Anopheles gambiae والحشرات الأخرى". BMC Evolutionary Biology . 13 (1): 124. Bibcode :2013BMCEE..13..124B. doi : 10.1186/1471-2148-13-124 . PMC 3689595. PMID 23777277 .
- ^ Murphy DN, McLysaght A, Carmel L (21 نوفمبر 2012). "De Novo Origin of Protein-Coding Genes in Murine Rodents". PLOS ONE . 7 (11): e48650. Bibcode :2012PLoSO...748650M. doi : 10.1371/journal.pone.0048650 . PMC 3504067. PMID 23185269 .
- ^ Knowles DG, McLysaght A (2 سبتمبر 2009). "Recent de novo origin of human protein-coding genes". Genome Research . 19 (10): 1752–1759. doi :10.1101/gr.095026.109. PMC 2765279. PMID 19726446 .
- ^ Wright BW, Ruan J, Molloy MP, Jaschke PR (20 نوفمبر 2020). "تكشف وحدات الجينوم أن طوبولوجيا الجينات المتداخلة ضرورية للتكاثر الفيروسي الفعال". ACS Synthetic Biology . 9 (11): 3079–3090. doi :10.1021/acssynbio.0c00323. ISSN 2161-5063. PMID 33044064. S2CID 222300240.
- ^ Pradhan P, Li W, Kaur P (يناير 2009). "Translational Coupling Controls Expression and Function of the DrrAB Drug Efflux Pump". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 385 (3): 831–842. doi :10.1016/j.jmb.2008.11.027. PMID 19063901.
- ^ Jaschke PR, Lieberman EK, Rodriguez J, Sierra A, Endy D (ديسمبر 2012). "جينوم بكتيريا اصطناعية مفكك الضغط بالكامل øX174 تم تجميعه وأرشفته في الخميرة". علم الفيروسات . 434 (2): 278-284. doi : 10.1016/j.virol.2012.09.020 . ISSN 0042-6822. PMID 23079106.
- ^ Krakauer DC, Plotkin JB (29 January 2002). "التكرار، ومضاد التكرار، ومتانة الجينومات". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 99 (3): 1405-1409. Bibcode :2002PNAS...99.1405K. doi : 10.1073/pnas.032668599 . ISSN 0027-8424. PMC 122203. PMID 11818563 .
- ^ Feiss M, Fisher R, Crayton M, Egner C (مارس 1977). "تغليف كروموسوم البكتيريا λ: تأثير طول الكروموسوم". علم الفيروسات . 77 (1): 281-293. doi :10.1016/0042-6822(77)90425-1. ISSN 0042-6822. PMID 841861.
- ^ أوياما أ، هاياشي م (سبتمبر 1985). "تأثيرات حجم الجينوم على تغليف الحمض النووي لبكتيريا فاي إكس 174 في المختبر". مجلة الكيمياء الحيوية . 260 (20): 11033-11038. doi : 10.1016/s0021-9258(17)39144-5 . ISSN 0021-9258. PMID 3161888. S2CID 32443408.
- ^ وو زد، يانغ هـ، كولوسي ب (يناير 2010). "تأثير حجم الجينوم على تغليف ناقل فيروس الغدة الدرقية الغدي". العلاج الجزيئي . 18 (1): 80-86. doi :10.1038/mt.2009.255. ISSN 1525-0016. PMC 2839202. PMID 19904234 .
- ^ Vaidyanathan S، Baik R، Chen L، Bravo DT، Suarez CJ، Abazari SM، Salaudeen AA، Dudek AM، Teran CA، Davis TH، Lee CM (مارس 2021). "الاستبدال المستهدف لـ CFTR كامل الطول في الخلايا الجذعية للمجرى الهوائي البشري بواسطة CRISPR-Cas9 لتصحيح الطفرات الشاملة في الموضع الداخلي". العلاج الجزيئي . 30 (1): 223-237. doi :10.1016/j.ymthe.2021.03.023. PMC 8753290. PMID 33794364. S2CID 232761334 .
- ^ Willis S, Masel J (19 July 2018). "Gene Birth Contributes to Structural Disorder Encoded by Overlapping Genes". Genetics . 210 (1): 303–313. doi :10.1534/genetics.118.301249. ISSN 1943-2631. PMC 6116962. PMID 30026186 .
- ^ Pavesi A, Vianelli A, Chirico N, Bao Y, Blinkova O, Belshaw R, Firth A, Karlin D (19 أكتوبر 2018). "تختلف الجينات المتداخلة والبروتينات التي تشفرها بشكل كبير في تكوين تسلسلها عن الجينات غير المتداخلة". PLOS ONE . 13 (10): e0202513. Bibcode :2018PLoSO..1302513P. doi : 10.1371/journal.pone.0202513 . ISSN 1932-6203. PMC 6195259. PMID 30339683 .
- ^ Pavesi A, Magiorkinis G, Karlin DG (15 أغسطس 2013). "يمكن التعرف على البروتينات الفيروسية التي نشأت حديثًا عن طريق الطباعة الزائدة من خلال استخدام الكودون: تطبيق على "حضانة الجينات" لفيروسات دلتا الرجعية". PLOS Computational Biology . 9 (8): e1003162. Bibcode :2013PLSCB...9E3162P. doi : 10.1371/journal.pcbi.1003162 . ISSN 1553-7358. PMC 3744397. PMID 23966842 .
- ^ "معلومات تكميلية 2: معلومات الوصول إلى قاعدة بيانات الجينوم التابعة للمركز الوطني لبحوث البيولوجيا الجزيئية (ملف PDF)". doi : 10.7717/peerj.6447/supp-2 .
{{cite journal}}: تتطلب المجلة الاستشهاد بها|journal=( مساعدة ) - ^ أحمد ن (27 مارس 2009). "آراء أعضاء هيئة التدريس حول توصية خادم RAST: التعليقات السريعة باستخدام تقنية الأنظمة الفرعية". doi : 10.3410/f.1157743.618965 .
{{cite journal}}: تتطلب المجلة الاستشهاد بها|journal=( مساعدة ) - ^ Ben-Tal N, ed. (23 يونيو 2017). "رسالة القرار: التعليق على النسخ العميق يمكّن من اكتشاف وتوصيف وظيفي للبروتينات الصغيرة الغامضة". doi : 10.7554/elife.27860.082 .
{{cite journal}}: تتطلب المجلة الاستشهاد بها|journal=( مساعدة ) - ^ Bazzini A, Wu Q (6 مارس 2020). "توصية آراء هيئة التدريس بشأن الترجمة الوظيفية الشاملة لإطارات القراءة المفتوحة البشرية غير التقليدية". doi : 10.3410/f.737484924.793572056 . S2CID 215850701.
{{cite journal}}: تتطلب المجلة الاستشهاد بها|journal=( مساعدة ) - ^ Prensner JR, Enache OM, Luria V, Krug K, Clauser KR, Dempster JM, Karger A, Wang L, Stumbraite K, Wang VM, Botta G (28 يناير 2021). "أطر القراءة المفتوحة غير التقليدية تشفر البروتينات الوظيفية الضرورية لبقاء الخلايا السرطانية". Nature Biotechnology . 39 (6): 697–704. doi :10.1038/s41587-020-00806-2. ISSN 1087-0156. PMC 8195866. PMID 33510483 .
- ^ Cao X, Khitun A, Luo Y, Na Z, Phoodokmai T, Sappakhaw K, Olatunji E, Uttamapinant C, Slavoff SA (5 مارس 2020). "Alt-RPL36 يخفض تنظيم مسار إشارات PI3K-AKT-mTOR من خلال التفاعل مع TMEM24". Nature Communications . 12 (1): 508. bioRxiv 10.1101/2020.03.04.977314 . doi : 10.1038/s41467-020-20841-6. PMC 7820019. PMID 33479206.
- ^ Jaschke PR, Dotson GA, Hung KS, Liu D, Endy D (12 نوفمبر 2019). "إثبات قاطع من خلال تخليق اكتمال شرح الجينوم". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 116 (48): 24206–24213. Bibcode :2019PNAS..11624206J. doi : 10.1073/pnas.1905990116 . ISSN 0027-8424. PMC 6883844. PMID 31719208 .
