Характер нуклеотидных замен в псевдогенах
Один из путей выяснения характера спонтанных мутаций это исследования характера мутирования нефункциональных участков ДНК, например псевдогенов. Для выяснения картины мутирования сравнивают последовательность псевдогена, гена из которого образовался данный псевдоген для этого же вида и аналогичный функциональный ген из другого вида.
В таблице представлены суммарные частоты мутирования из одного нуклеотида в другой для 13 псевдогенов млекопитающих.
Из таблицы видно, что транзиции, в особенности С в Т и G в А, происходят много чаще трансверсий. Транзиции составляют 56% от всего числа замен, в то время как для случайного процесса эта цифра должна составлять лишь 33%.
Кроме того следует заметить, что некоторые нуклеотиды мутируют чаше других, это видно в графе сумм по строкам. Различна и вероятность мутирования в определенный нуклеотид, это видно в строке сумм по столбцам.
Наибольшая вероятность переходов G и C в A и T заставляет предполагать, что нефункциональные участки постепенно становятся AT-богатыми. Это имеет место на самом деле, причем не только в псевдогенах.
Если рассматривать не одиночную цепь ДНК, а двойную, то очевидно должно быть равенство частот переходов например для G в A и C в T (можно записать F(ga)=F(ct) ). Это объясняется тем, что мутируют обе цепи и обе замены приводят к образованию пары A:T из пары G:C. Аналогично:
F(ag)=F(tc)
F(at)=F(ta)
F(ac)=F(tg)
F(ca)=F(gt)
F(cg)=F(gc) На самом деле это равенство соблюдается лишь приблизительно. Некоторую ассиметрию можно объяснить различиями в механизме репликации для лидирующей и запаздывающей цепи. Кроме того, свой вклад могут вносить и метилирование С, при этом часто происходит превращение С в Т. В млекопитающих этот эффект происходит в основном в CG динуклеотидах и должен выявляться в изменении CG динуклеотида в TG или CA. После того как ген становится псевдогеном функциональные ограничения исчезают и процессы метилирования С могут выразиться в увеличении частоты переходов C в T и G в A. Табличные значения в скобочках представляют собой оценки частот в которых исключены все случаи мутирования CG пар.
