의미론

Semantide

의미론 분자(또는 의미론 분자)는 유전자 정보 또는 그 전사를 운반하는 생물학적 고분자이다.primary, secondary 및 thirch의 세 가지 다른 카테고리 또는 의미론이 구별됩니다.1차 의미론은 DNA로 구성된 유전자이다.2차 의미론은 DNA에서 전사된 메신저 RNA의 사슬이다.제3의 의미론은 전달 RNA에서 번역된 폴리펩타이드이다.[1]진핵생물에서 1차 의미론은 핵,[2] 미토콘드리아 또는 플라스티드 DNA로 구성될 수 있다.모든 1차 의미론이 궁극적으로 3차 의미론을 형성하는 것은 아니다.일부 1차 의미체는 mRNA(비코드 DNA)로 변환되지 않으며, 일부 2차 의미체는 폴리펩타이드(비코드 RNA)로 변환되지 않습니다.의미론의 복잡성은 매우 다양하다.3차 의미론의 경우, 큰 구상 폴리펩타이드 사슬은 가장 복잡한 반면 반복적인 단순 배열로 구성된 구조 단백질은 가장 덜 복잡하다.의미론이라는 용어와 관련 용어는 라이너스 폴링과 [1]에밀 주커칸들에 의해 만들어졌다.의미론은 현대 계통학에서 사용되는 주요 데이터 유형이지만, 용어 자체는 일반적으로 사용되지 않습니다.

관련 용어

의미론과 관련 용어 사이의 관계에 대한 개략적인 표현.이 예에서는 primary semantide A와 B 및 secondary semantide P와 Q는 등간격입니다.위에서 아래로(점선 내) 계통학 정보가 손실됩니다.

이소세만틱

염기서열이 다르지만 동일한 폴리펩타이드 사슬로 변환되는 DNA 또는 RNA는 이소세만틱이라고 [1]한다.

에피소드맨틱

효소에 의해 합성되는 분자는 순간적인 분자로 불린다.에피제맨틱 분자는 세 가지 유형(DNA, RNA 또는 폴리펩타이드)으로만 구성된 의미론보다 유형이 더 다양합니다.모든 폴리펩타이드가 3차 의미론인 것은 아니다.몇몇, 주로 작은 폴리펩타이드들은 일시적인 [1]분자일 수도 있다.

아세만틱

유기체에 의해 생산되지 않는 분자는 유전자 정보를 포함하고 있지 않기 때문에 무균 분자라고 불린다.무균성 분자는 동화 작용에 의해 일시적 분자로 바뀔 수 있다.무균 분자는 게놈에 통합될 때 의미 분자가 될 수도 있다.특정 바이러스와 에피솜은 이런 [1]능력을 가지고 있다.

분자를 의미론, 일시론 또는 무균으로 지칭할 때, 이것은 특정 유기체에만 적용된다.한 유기체에 대한 의미 분자는 다른 유기체에 대해 무균적일 수 있다.

조사 어플리케이션

의미론은 유기체의 진화사를 연구하기 위한 계통학적 정보로 사용된다.1차 의미론은 생물다양성 비교분석에도 사용된다.그러나 세포외 DNA는 한동안 지속될 수 있기 때문에 이러한 유형의 분석은 활성 유기체와 비활성 유기체 또는 죽은 [3][4]유기체를 구별할 수 없다.

생물학적 고분자가 진화사를 연구하는데 유용한 정도는 다르다.분자가 복잡할수록 계통학에서 더 많은 정보를 얻을 수 있다.primary 및 secondary semantides에는 가장 많은 정보가 포함되어 있습니다.3차 의미론에서는 많은 아미노산이 하나 이상의 [1][5]코돈에 의해 코드화되기 때문에 일부 정보가 손실된다.

일시적 분자(예: 카로티노이드)는 계통학에도 도움이 된다.그러나, 이러한 분자의 분포는 [6]의미론에 기초한 계통 발생과 완전히 상관하지 않는다.따라서 독립적인 확인이 여전히 [1]필요한 경우가 많습니다.합성 경로에 관여하는 효소가 많을수록 그러한 경로가 개별적으로 진화했을 가능성은 낮아진다.그러므로, 일시적 분자의 경우, 가장 덜 복잡한 무균 분자에서 합성되는 분자가 계통학에서 가장 유익하다.그러나, 다른 경로는 유사하거나 심지어 동일한 분자를 합성할 수 있다.예를 들어, 동물, 식물 및 다른 진핵생물에서, 비타민 C [7]합성을 위한 다른 경로가 발견되었다.그러므로, 특정 분자는 계통발생적 [1]관계를 연구하는데 사용되어서는 안 된다.

무균 분자는 유기체 그룹의 양적 또는 질적 특징을 나타낼 수 있지만, 그것들은 신뢰할 수 없고 계통유전학에는 [1]유익하지 않은 것으로 간주된다.

다른 의미론을 사용한 분석은 상충되는 계통 발생을 초래할 수 있다.그러나 계통 발생이 일치한다면 진화적 관계에 대한 더 많은 뒷받침이 있을 것이다.더 큰 배열(예: 완전한 미토콘드리아 게놈 배열)을 분석함으로써, 보다 분해되고 더 많은 [8]지지를 받는 계통 발생을 구성할 수 있다.

예

연구에 자주 사용되는 의미론은 대부분의 유기체에 공통적이며 시간이 지남에 따라 천천히 변하는 것으로 알려져 있다.이러한 고분자의 예는 다음과 같습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g h i Zuckerkandl, Emile; Pauling, Linus (1965-03-01). "Molecules as documents of evolutionary history". Journal of Theoretical Biology. 8 (2): 357–366. Bibcode:1965JThBi...8..357Z. doi:10.1016/0022-5193(65)90083-4. ISSN 0022-5193. PMID 5876245.
  2. ^ a b c Fontanilla, Ian Kendrich; Naggs, Fred; Wade, Christopher Mark (September 2017). "Molecular phylogeny of the Achatinoidea (Mollusca: Gastropoda)" (PDF). Molecular Phylogenetics and Evolution. 114: 382–385. doi:10.1016/j.ympev.2017.06.014. PMID 28647619.
  3. ^ England, L.S; Vincent, M.L; Trevors, J.T; Holmes, S.B (2004-10-18). "Extraction, detection and persistence of extracellular DNA in forest litter microcosms". Molecular and Cellular Probes. 18 (5): 313–319. doi:10.1016/j.mcp.2004.05.001. PMID 15294319.
  4. ^ Rettedal, Elizabeth A.; Brözel, Volker S. (April 2015). "Characterizing the diversity of active bacteria in soil by comprehensive stable isotope probing of DNA and RNA with H 2 18 O". MicrobiologyOpen. 4 (2): 208–219. doi:10.1002/mbo3.230. PMC 4398504. PMID 25650291.
  5. ^ Weisblum, B.; Benzer, S.; Holley, R. W. (1962-08-01). "A Physical Basis for Degeneracy in the Amino Acid Code". Proceedings of the National Academy of Sciences. 48 (8): 1449–1454. Bibcode:1962PNAS...48.1449W. doi:10.1073/pnas.48.8.1449. ISSN 0027-8424. PMC 220973. PMID 14005813.
  6. ^ Klassen, J. L.; Foght, J. M. (2008-04-01). "Differences in Carotenoid Composition among Hymenobacter and Related Strains Support a Tree-Like Model of Carotenoid Evolution". Applied and Environmental Microbiology. 74 (7): 2016–2022. Bibcode:2008ApEnM..74.2016K. doi:10.1128/AEM.02306-07. ISSN 0099-2240. PMC 2292609. PMID 18263749.
  7. ^ Wheeler, Glen; Ishikawa, Takahiro; Pornsaksit, Varissa; Smirnoff, Nicholas (2015-03-13). "Evolution of alternative biosynthetic pathways for vitamin C following plastid acquisition in photosynthetic eukaryotes". eLife. 4. doi:10.7554/eLife.06369. ISSN 2050-084X. PMC 4396506. PMID 25768426.
  8. ^ Powell, Alexis F.L.A.; Barker, F. Keith; Lanyon, Scott M. (January 2013). "Empirical evaluation of partitioning schemes for phylogenetic analyses of mitogenomic data: An avian case study". Molecular Phylogenetics and Evolution. 66 (1): 69–79. doi:10.1016/j.ympev.2012.09.006. PMID 23000817.
  9. ^ Castresana, Jose (2001-04-01). "Cytochrome b Phylogeny and the Taxonomy of Great Apes and Mammals". Molecular Biology and Evolution. 18 (4): 465–471. doi:10.1093/oxfordjournals.molbev.a003825. ISSN 1537-1719. PMID 11264397.
  10. ^ a b Perdices, Anabel; Bohlen, Joerg; Šlechtová, Vendula; Doadrio, Ignacio (2016-01-04). Peng, Zuogang (ed.). "Molecular Evidence for Multiple Origins of the European Spined Loaches (Teleostei, Cobitidae)". PLOS ONE. 11 (1): e0144628. Bibcode:2016PLoSO..1144628P. doi:10.1371/journal.pone.0144628. ISSN 1932-6203. PMC 4699775. PMID 26727121.
  11. ^ a b c Gosliner, Terrence M.; Schepetov, Dimitry; Chichvarkhin, Anton; Ekimova, Irina; Carmona, Leila; Cella, Kristen (2016-12-15). "A Radical Solution: The Phylogeny of the Nudibranch Family Fionidae". PLOS ONE. 11 (12): e0167800. Bibcode:2016PLoSO..1167800C. doi:10.1371/journal.pone.0167800. ISSN 1932-6203. PMC 5158052. PMID 27977703.
  12. ^ a b Kalita, Michał; Małek, Wanda (December 2017). "Molecular phylogeny of Bradyrhizobium bacteria isolated from root nodules of tribe Genisteae plants growing in southeast Poland". Systematic and Applied Microbiology. 40 (8): 482–491. doi:10.1016/j.syapm.2017.09.001. PMID 29102065.
  13. ^ a b Peters, I. R.; Helps, C. R.; McAuliffe, L.; Neimark, H.; Lappin, M. R.; Gruffydd-Jones, T. J.; Day, M. J.; Hoelzle, L. E.; Willi, B. (2008-05-01). "RNase P RNA Gene (rnpB) Phylogeny of Hemoplasmas and Other Mycoplasma Species". Journal of Clinical Microbiology. 46 (5): 1873–1877. doi:10.1128/JCM.01859-07. ISSN 0095-1137. PMC 2395117. PMID 18337389.
  14. ^ Mckenna, Duane D.; Farrell, Brian D.; Caterino, Michael S.; Farnum, Charles W.; Hawks, David C.; Maddison, David R.; Seago, Ainsley E.; Short, Andrew E. Z.; Newton, Alfred F. (2015). "Phylogeny and evolution of Staphyliniformia and Scarabaeiformia: forest litter as a stepping stone for diversification of nonphytophagous beetles". Systematic Entomology. 40 (1): 35–60. doi:10.1111/syen.12093. ISSN 1365-3113. S2CID 83304675.
  15. ^ Naggs, Fred; Mordan, Peter B.; Wade, Christopher M. (2006-04-01). "Evolutionary relationships among the Pulmonate land snails and slugs (Pulmonata, Stylommatophora)". Biological Journal of the Linnean Society. 87 (4): 593–610. doi:10.1111/j.1095-8312.2006.00596.x. ISSN 0024-4066.