Ich habe einige Artikel gelesen, aber ich kann den Hauptgrund für die Abweichung des GC-Gehalts in Prokaryoten nicht herausfinden. Bei Eukaryoten kann ich es verstehen, weil das Genom nicht zufällig zusammengesetzt ist, wie TATA-Boxen und CpG-Inseln, weil sie wichtig sind, um bei der Produktion von Proteinen zu funktionieren.
Bei Prokaryoten gibt es jedoch eine solche Vielfalt, GC% reicht von 20% bis zu 70%. Meistens hängt es von der Umgebung ab, hohe Temperaturen brauchen ein stabiles Genom (= hoher GC-Gehalt).
Ich habe auch die Antwort auf diese Frage gelesen . Wie entwickeln sich GC-Inhalte? ist mir aber immer noch nicht klar. Ich hoffe jemand kann mir die Abweichung etwas näher erklären.
Frage
Prokaryoten haben eine AT-Drift, aber welcher Mechanismus bewirkt, dass einige dieser Bakterien ihren GC% erhöhen, anstatt ihn zu senken?
Ich frage mich, ob es nur eine Art funktionsloses Driften ist. Ich kenne mich mit Bakterien nicht aus, denke aber, dass das Beispiel einiger menschlicher Viren aufschlussreich sein könnte. Das humane Herpes-simplex-1-Virus (verursacht Lippenherpes) hat einen sehr hohen GC-Gehalt, während das (in Bezug auf Genrepertoire und Organisation) recht eng verwandte humane Varizella-Zoster-Virus (verursacht Gürtelrose) eine Neigung zu AT aufweist. Nun hängen diese Viren vollständig von der Translationsmaschinerie der Wirtszelle ab, die in den Zellen, die diese beiden Viren infizieren, ähnlich sein wird (z. B. Verteilung von tRNA-Spezies) (ebenso wie Temperatur, Ionenstärke usw.) (Die Viren kodieren jedoch ihre eigenen DNA-Replikationsenzyme nicht die Systeme zur Transkription oder Übersetzung.)
Ob es also einen funktionellen Grund für die Unterschiede bei diesen Alpha-Herpesviren gibt, ist schwer zu erkennen, und man könnte vermuten, dass die Situation bei Bakterien durchaus ähnlich sein könnte.
Es muss eindeutig Mechanismen für die Hervorhebung einer einmal etablierten GC-Voreingenommenheit geben. Man kann sich vorstellen, dass es einen selektiven Vorteil entweder bei der Replikation, Transkription oder Translation geben könnte, aber molekulare Erklärungen fallen mir nicht ein (zumindest nicht zu meinen).
Interessante Frage. Ich denke, dass die Diversität des bakteriellen GC-Gehalts auf eine Mischung aus Mutationsverzerrungen, wie der Verwendung verschiedener Polymerase- und Replikations-/Reparaturgen-Isoformen , und Umweltbelastungen, wie Temperatur und Salzgehalt, hinausläuft, die unterschiedlichen Selektionsdruck auf die verschiedenen Mikroben ausgeübt haben.
Ich würde die verlinkten Artikel für detailliertere Informationen durchlesen, aber zumindest in groben Zügen denke ich, dass die beiden oben aufgeführten Mechanismen den größten Teil der beobachteten Varianz ausmachen.
NB: Dies ist nicht mein Hauptgebiet, daher erhalten Sie möglicherweise eine detailliertere Antwort, wenn sich ein tatsächlicher Mikrobiologe einmischt. :-)
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KingBoomie
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Benutzer24495