52
ההההההה הההההההה קקק קקק קקקקקקקק קקקקקק קקקק קקקקקקקקק קקקקקקק

גנומיקה השוואתית

  • Upload
    tayte

  • View
    50

  • Download
    6

Embed Size (px)

DESCRIPTION

גנומיקה השוואתית. ענת אפק סמינריון בגישות מחקר בביולוגיה חישובית. מה נרצה לזהות בגנום?. מציאת מסגרות קריאה מסגרות קריאה אקראיות קריטריונים סטטיסטים שרירותיים: נפספס מסגרות קריאה קצרות הסתכלות על גנים מתבטאים: יש גנים שלא מתבטאים תמיד מציאת אלמנטים רגולטוריים אין חוקים ברורים רצפים קצרים - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: גנומיקה השוואתית

גנומיקה השוואתית

ענת אפק

סמינריון בגישות מחקר בביולוגיה חישובית

Page 2: גנומיקה השוואתית

2

מה נרצה לזהות בגנום?מה נרצה לזהות בגנום?

מציאת מסגרות קריאהמציאת מסגרות קריאהמסגרות קריאה אקראיותמסגרות קריאה אקראיות קריטריונים סטטיסטים שרירותיים: נפספס קריטריונים סטטיסטים שרירותיים: נפספס

מסגרות קריאה קצרותמסגרות קריאה קצרות הסתכלות על גנים מתבטאים: יש גנים שלא הסתכלות על גנים מתבטאים: יש גנים שלא

מתבטאים תמידמתבטאים תמידמציאת אלמנטים רגולטורייםמציאת אלמנטים רגולטוריים

אין חוקים ברוריםאין חוקים ברוריםרצפים קצריםרצפים קצריםדרוש ידע ביולוגי מוקדםדרוש ידע ביולוגי מוקדם

Page 3: גנומיקה השוואתית

3

גנומיקה השוואתיתגנומיקה השוואתית

הרעיון: איזורים בעלי חשיבות פונקציונלית הרעיון: איזורים בעלי חשיבות פונקציונליתיישמרו יותר באבולוציה בין מינים שונים.יישמרו יותר באבולוציה בין מינים שונים.

אם נרצה ללמוד על הגנום של אורגניזם אם נרצה ללמוד על הגנום של אורגניזםמסוים, מי הם האורגניזמים שנרצה להסתכל מסוים, מי הם האורגניזמים שנרצה להסתכל

על הגנומים שלהם? כמה אורגניזמים דרושים?על הגנומים שלהם? כמה אורגניזמים דרושים?

Page 4: גנומיקה השוואתית

4

מה כוחה של הגנומיקה מה כוחה של הגנומיקה ההשוואתית?ההשוואתית?

זיהוי טוב יותר של מסגרות הקריאהזיהוי טוב יותר של מסגרות הקריאה מציאת אזורים רגולטוריים ללא צורך בידע מציאת אזורים רגולטוריים ללא צורך בידע

ביולוגי מוקדםביולוגי מוקדםניתן ללמוד על קצב השינויים באבולוציהניתן ללמוד על קצב השינויים באבולוציה...ועוד...ועוד

Page 5: גנומיקה השוואתית

5

Sequencing and Sequencing and comparison of yeast species comparison of yeast species

to identify genes and to identify genes and regulatory elements regulatory elements

M. Kellis et al., Nature 2003

Page 6: גנומיקה השוואתית

6

שמר ההנצהשמר ההנצה ((Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae))

אאוקריוט חד-תאיאאוקריוט חד-תאי 19961996הגנום שלו רוצף במלואו כבר בשנת הגנום שלו רוצף במלואו כבר בשנת שלושה מיני שמר נוספים שלושה מיני שמר נוספים

במרחקים אבולוציונים שונים במרחקים אבולוציונים שונים משמר ההנצהמשמר ההנצה

עבור כל אחד מהם רוצף עבור כל אחד מהם רוצף מהגנום מהגנום95%95%כ- כ-

Page 7: גנומיקה השוואתית

7A. P. Gasch et al. PLoS 2004

Page 8: גנומיקה השוואתית

8

למה צריך להשוות ליותר מאורגניזם למה צריך להשוות ליותר מאורגניזם נוסף אחד?נוסף אחד?

השוואה בזוגות לעומת השוואה כוללת של השוואה בזוגות לעומת השוואה כוללת שלארבעת מיני השמריםארבעת מיני השמרים

אמינות התוצאות גדלהאמינות התוצאות גדלה

Sc

מין 'ב

מין 'א

Page 9: גנומיקה השוואתית

9

יישור הגנומיםיישור הגנומים

A

B

C

D

E

1

2

3

4

5

Page 10: גנומיקה השוואתית

10

תוצאות היישורתוצאות היישור

M. Kellis et al. Nature 2003

Page 11: גנומיקה השוואתית

11

תוצאות היישור - המשךתוצאות היישור - המשך

שימור סינטני גדולשימור סינטני גדולסינטניות – סדר הגנים על הכרומוזוםסינטניות – סדר הגנים על הכרומוזום

יציבות ברמת הכרומוזומיםיציבות ברמת הכרומוזומים

M. Kellis et al. Nature 2003

Page 12: גנומיקה השוואתית

12

קצב המוטציות – מדד להתפתחות קצב המוטציות – מדד להתפתחות אבולוציוניתאבולוציונית

קצב מוטציות מהיר יותר באיזורים אינטרגנים קצב מוטציות מהיר יותר באיזורים אינטרגניםמאשר בגניםמאשר בגנים

M. Kellis et al. Nature 2003

Page 13: גנומיקה השוואתית

13

זיהוי גניםזיהוי גנים

"חיפוש מסגרות קריאה לפי ה"חוקים"חיפוש מסגרות קריאה לפי ה"חוקים סינון: צריך להבדיל בין מסגרות קריאה סינון: צריך להבדיל בין מסגרות קריאה

אמיתיות לכאלו שמופיעות באופן מקרי בגנוםאמיתיות לכאלו שמופיעות באופן מקרי בגנוםהשוואה לגנומים שוניםהשוואה לגנומים שונים

Page 14: גנומיקה השוואתית

14

מבחן שימור מסגרות קריאה מבחן שימור מסגרות קריאה ((RFCRFC))

האם מסגרת קריאה מסוימת בשמר ההנצה האם מסגרת קריאה מסוימת בשמר ההנצההיא בעלת משמעות ביולוגית או לא?היא בעלת משמעות ביולוגית או לא?

לכל מסגרת קריאה כזו נערכה "הצבעה" בין לכל מסגרת קריאה כזו נערכה "הצבעה" ביןארבעת מיני השמריםארבעת מיני השמרים

Page 15: גנומיקה השוואתית

15

עד כמה המבחן רגיש?עד כמה המבחן רגיש?

רצפים אינטרגנים רצפים אינטרגנים340340כביקורת שלילית נבחנו כביקורת שלילית נבחנו מהרצפים האלו מהרצפים האלו4%4%המבחן קיבל המבחן קיבל מהם התגלו כמכילים מסגרות קריאה ¾ מהם התגלו כמכילים מסגרות קריאה ¾

אמיתיותאמיתיות מהרצפים מהרצפים 1%1%המבחן נכשל בדחיית המבחן נכשל בדחיית

האינטרגניםהאינטרגנים

Page 16: גנומיקה השוואתית

16

לדחות או לקבל?לדחות או לקבל?

M. Kellis et al. Nature 2003

Page 17: גנומיקה השוואתית

17

תוצאות המבחןתוצאות המבחן

קטלוג מעודכן לגנום שמר ההנצהקטלוג מעודכן לגנום שמר ההנצה -גנים גנים500500בוטלו כ- בוטלו כ -גנים חדשים גנים חדשים 4040נמצאו כ- נמצאו כ כולל מסגרות קריאה המקודדות לחלבונים כולל מסגרות קריאה המקודדות לחלבונים

ח"א ח"א50-9950-99בגודל בגודל

יתר דיוק יושג כשירוצפו מינים נוספים של שמריתר דיוק יושג כשירוצפו מינים נוספים של שמר

Page 18: גנומיקה השוואתית

18

הגדרה מחודשת של גנים הגדרה מחודשת של גנים מסוימיםמסוימים

נקודת התחלה וסיום תרגוםנקודת התחלה וסיום תרגום קודוני פסק נוטים לשינויים אבולוציונים גדולים קודוני פסק נוטים לשינויים אבולוציונים גדולים

יותר מאשר נקודות התחלת התרגוםיותר מאשר נקודות התחלת התרגוםאינטרוניםאינטרונים

Page 19: גנומיקה השוואתית

19

אבולוציה ברמת הגןאבולוציה ברמת הגן

עבור מספר גנים של שמר ההנצה לא נמצאו עבור מספר גנים של שמר ההנצה לא נמצאואורתולוגים במינים האחריםאורתולוגים במינים האחרים

גנים ספציפים למיןגנים ספציפים למיןפערים בריצוף הגנום של המינים האחריםפערים בריצוף הגנום של המינים האחרים

?מה בכיוון ההפוך?מה בכיוון ההפוך

Page 20: גנומיקה השוואתית

20

זיהוי גנים המצויים תחת סלקציה זיהוי גנים המצויים תחת סלקציה חיוביתחיובית

ההנחה: גנים שעוברים שינויים מהירים ההנחה: גנים שעוברים שינויים מהיריםנמצאים תחת סלקציה חיובית חזקהנמצאים תחת סלקציה חיובית חזקה

Ka/KsKa/Ksמדד לעוצמת הסלקציה – מדד לעוצמת הסלקציה – זהו מדד לסלקציה חיובית - היחס בין מוטציות זהו מדד לסלקציה חיובית - היחס בין מוטציות

המשנות ח"א למוטציות שקטותהמשנות ח"א למוטציות שקטות ככל שהמדד גבוה יותר פועלת פחות סלקציה ככל שהמדד גבוה יותר פועלת פחות סלקציה

משמרתמשמרת

Page 21: גנומיקה השוואתית

21

מה למדנו עד עכשיו?מה למדנו עד עכשיו?

זיהוי וביטול מסגרות קריאהזיהוי וביטול מסגרות קריאההגדרה מחדש של מבנה של גניםהגדרה מחדש של מבנה של גניםאבולוציה ברמת הגנים הבודדיםאבולוציה ברמת הגנים הבודדים זיהוי איזורים שעוברים שינויים מהירים יותר זיהוי איזורים שעוברים שינויים מהירים יותר

ופחותופחות

Page 22: גנומיקה השוואתית

22

זיהוי אלמנטים רגולטורייםזיהוי אלמנטים רגולטוריים

קשים יותר לזיהוי ממסגרות קריאהקשים יותר לזיהוי ממסגרות קריאה המטרה: בניית קטלוג של אלמנטים רגולטוריים המטרה: בניית קטלוג של אלמנטים רגולטוריים

המשמשים בגנוםהמשמשים בגנום :בסיס לחיפוש: בסיס לחיפוש

Gal4Gal4קריטריונים שהוגדרו לפי דוגמת קריטריונים שהוגדרו לפי דוגמת

Page 23: גנומיקה השוואתית

23M. Kellis et al. Nature 2003

Page 24: גנומיקה השוואתית

24

מציאת מיני-מוטיבים מציאת מיני-מוטיבים והרחבתם למוטיבים מלאיםוהרחבתם למוטיבים מלאים

מיני-מוטיב הוא מהצורה מיני-מוטיב הוא מהצורהXYZnXYZn(0-21)(0-21)UVWUVW המוטיב של המוטיב שלGal4Gal4: : CGGnCGGn(11)(11)CCGCCG

:קריטריונים לשימור:קריטריונים לשימורשימור אינטרגנישימור אינטרגנישימור אינטרגני לעומת גנישימור אינטרגני לעומת גני שימור שימורupstreamupstream לעומת לעומת downstreamdownstream

הרחבה למוטיבים מלאים וחישוב הרחבה למוטיבים מלאים וחישובMCSMCS

Page 25: גנומיקה השוואתית

25

תוצאותתוצאותחפיפה עם מוטיבים ידועיםחפיפה עם מוטיבים ידועיםזיהוי מוטיבים חדשיםזיהוי מוטיבים חדשים

M. Kellis et al. Nature 2003

Page 26: גנומיקה השוואתית

26

מה עוד ניתן להשיג?מה עוד ניתן להשיג?

פונקציה של איזור רגולטוריפונקציה של איזור רגולטורימציאת מוטיבים לפי קטגוריהמציאת מוטיבים לפי קטגוריהרשתות רגולטוריותרשתות רגולטוריות

Page 27: גנומיקה השוואתית

27

לסיכום המחקר...לסיכום המחקר...

מסגרות קריאה – זיהוי וביטול גניםמסגרות קריאה – זיהוי וביטול גניםמבנה גניםמבנה גניםקצב שינויים באבולוציהקצב שינויים באבולוציה מציאת אלמנטים רגולטוריים ולימוד הפונקציה מציאת אלמנטים רגולטוריים ולימוד הפונקציה

שלהם ללא ידע ביולוגי מוקדםשלהם ללא ידע ביולוגי מוקדם

Page 28: גנומיקה השוואתית

28

והלאה?והלאה?

את הגישה ניתן ליישם לכל אורגניזם ע"י את הגישה ניתן ליישם לכל אורגניזם ע"יבחירה מתאימה של אורגניזמים להשוואהבחירה מתאימה של אורגניזמים להשוואה

בחירה אופטימלית של אורגניזמיםבחירה אופטימלית של אורגניזמיםS. cerevisiaeS. cerevisiae -ו- ו S. BayanusS. Bayanus מרוחקים מרוחקים

מבחינת הסתעפות הרצף כמו אדם ועכברמבחינת הסתעפות הרצף כמו אדם ועכבר

Page 29: גנומיקה השוואתית

29

Conservation and evolution Conservation and evolution of cis-regulatory systems in of cis-regulatory systems in

Ascomycete fungiAscomycete fungi

A. P. Gasch et al., PLoS 2004

Page 30: גנומיקה השוואתית

30

אבולוציה בבקרת ביטוי גנים כגורם אבולוציה בבקרת ביטוי גנים כגורם למגוון בין המיניםלמגוון בין המינים

קיים מגוון גדול בין אורגניזמיםקיים מגוון גדול בין אורגניזמיםיחסית מעט גנים ספציפיים למיןיחסית מעט גנים ספציפיים למין שפע של חלבונים הומולוגיים באורגניזמים שפע של חלבונים הומולוגיים באורגניזמים

שוניםשונים בקרת ביטוי גנים יכולה להוות מנגנון נוסף בקרת ביטוי גנים יכולה להוות מנגנון נוסף

שאחראי למגוון הגדולשאחראי למגוון הגדול

Page 31: גנומיקה השוואתית

31

אלמנטים ציס-רגולטורייםאלמנטים ציס-רגולטוריים

מחקרים הראו קצב שינוי באבולוציה איטי יותר מחקרים הראו קצב שינוי באבולוציה איטי יותרעבור אלמנטים אלו מאשר עבור רצפים לא עבור אלמנטים אלו מאשר עבור רצפים לא

פונקציונלייםפונקציונליים שימור של אלמנטים אלו גם במינים רחוקים שימור של אלמנטים אלו גם במינים רחוקים

יחסית שלא ניתן לבצע יישור של הרצפים יחסית שלא ניתן לבצע יישור של הרצפים שלהםשלהם

Page 32: גנומיקה השוואתית

32

הנחה: קבוצות גנים העוברים הנחה: קבוצות גנים העוברים קו-רגולציה ישמרו על פני מינים קו-רגולציה ישמרו על פני מינים

שוניםשונים :שיטת העבודה: שיטת העבודהלא ע"י יישור רצפיםלא ע"י יישור רצפים הסתכלות על גנים העוברים קורגולציה בשמר הסתכלות על גנים העוברים קורגולציה בשמר

ההנצה וחיפוש מוטיבים רגולטוריים שמבקרים ההנצה וחיפוש מוטיבים רגולטוריים שמבקרים אותםאותם

נמצא אורתולוגים של קבוצות גנים אלו ונחפש נמצא אורתולוגים של קבוצות גנים אלו ונחפשבהם את רצפי הבקרהבהם את רצפי הבקרה

מיני פטריות בטווח מרחקים אבולוציוני מיני פטריות בטווח מרחקים אבולוציוני 1414השוואת השוואת גדולגדול

A. P. Gasch et al. PLoS 2004

Page 33: גנומיקה השוואתית

33

קטלוג לאלמנטים ציס-רגולטוריים קטלוג לאלמנטים ציס-רגולטוריים של שמר ההנצהשל שמר ההנצה

)אלמנטים ידועים )ממאגרי נתונים(אלמנטים ידועים )ממאגרי נתונים -חיזוי אלמנטים – שימוש ב- חיזוי אלמנטים – שימוש בMEMEMEME

למידע נוסף: למידע נוסף: http://meme.sdsc.edu/meme/intro.htmlhttp://meme.sdsc.edu/meme/intro.html

– מקורות נוספים – מקורות נוספיםKellis et alKellis et al.. -אלמנטים שונים אלמנטים שונים9090סה"כ קובצו כ- סה"כ קובצו כ

A. P. Gasch et al. PLoS 2004

Page 34: גנומיקה השוואתית

34

מציאת העשרה של אלמנטים מציאת העשרה של אלמנטים ציס-רגולטוריים בקבוצות גנים העוברים ציס-רגולטוריים בקבוצות גנים העוברים

קו-רגולציה בשמר ההנצהקו-רגולציה בשמר ההנצהנסתכל על גנים שעוברים קו-רגולציה בשמר ההנצהנסתכל על גנים שעוברים קו-רגולציה בשמר ההנצה

דמיון בביטוי הגניםדמיון בביטוי הגניםקישור פיזי עם אותו פקטור שעתוקקישור פיזי עם אותו פקטור שעתוקיחסים פונקציונלייםיחסים פונקציונליים

ציון להעשרה של רצפים רגולטוריים ידועיםציון להעשרה של רצפים רגולטוריים ידועים4141 -רצפים נמצאים בהעשרה משמעותית רצפים נמצאים בהעשרה משמעותית8080 מ- מ 3434מהם זוהו בקבוצת הגנים שידוע שהם מבקרים מהם זוהו בקבוצת הגנים שידוע שהם מבקרים זיהוי חיובי-שגוי זיהוי חיובי-שגוי17%17%גבול עליון של גבול עליון של

בדיקת העשרה של המוטיבים המתקבלים ממטריצות בדיקת העשרה של המוטיבים המתקבלים ממטריצותMEMEMEME44מטריצות מייצגות כנראה מוטיבים רגולטוריים חדשים מטריצות מייצגות כנראה מוטיבים רגולטוריים חדשים

Page 35: גנומיקה השוואתית

35

חיפוש האלמנטים הרגולטוריים חיפוש האלמנטים הרגולטוריים הקיימים בשמר ההנצה במיני הקיימים בשמר ההנצה במיני

הפטריות השוניםהפטריות השונים במינים קרובים היה ניתן לבצע יישור לזיהוי במינים קרובים היה ניתן לבצע יישור לזיהוי

האלמנטים הרגולטורייםהאלמנטים הרגולטוריים במינים רחוקים חיפשו אורתולוגים לגנים במינים רחוקים חיפשו אורתולוגים לגנים

העוברים קו-רגולציה ובדקו העשרה של העוברים קו-רגולציה ובדקו העשרה של הרצפים הרגולטוריים הקיימים בשמר ההנצה הרצפים הרגולטוריים הקיימים בשמר ההנצה

לכל מין בנפרדלכל מין בנפרד

Page 36: גנומיקה השוואתית

36

חיפוש האלמנטים בשמרים נוספים חיפוש האלמנטים בשמרים נוספים - המשך- המשך

העשרה של אותם אלמנטים רגולטוריים העשרה של אותם אלמנטים רגולטורייםבקבוצות הגנים האורתולוגיות במינים השונים בקבוצות הגנים האורתולוגיות במינים השונים

מעידה על שימור של המערכת מעידה על שימור של המערכת הציס-רגולטוריתהציס-רגולטורית

העשרה של אלמנטים ציס-רגולטוריים במינים העשרה של אלמנטים ציס-רגולטוריים במיניםשונים מעידים על קו-רגולציה גם בגנים שונים מעידים על קו-רגולציה גם בגנים

האורתולוגים, וע"י אותן מערכות האורתולוגים, וע"י אותן מערכות ציס-רגולטוריותציס-רגולטוריות

רצפי ביקורת לא הראו העשרהרצפי ביקורת לא הראו העשרה

Page 37: גנומיקה השוואתית

37A. P. Gasch et al. PLoS 2004

Page 38: גנומיקה השוואתית

38

מה עם רצפים שלא נמצאה העשרה מה עם רצפים שלא נמצאה העשרה שלהם במינים אחרים?שלהם במינים אחרים?

התפתחות של מערכות ציס-רגולטוריותהתפתחות של מערכות ציס-רגולטוריות נמצאו גם מערכות ציס-רגולטוריות שמורות נמצאו גם מערכות ציס-רגולטוריות שמורות

שלא קיימות בשמר ההנצהשלא קיימות בשמר ההנצה

A. P. Gasch et al. PLoS 2004

Page 39: גנומיקה השוואתית

39

שימור במיקוםשימור במיקום

peakpeak לפיזור של אלמנטים ציס-רגולטוריים לפיזור של אלמנטים ציס-רגולטוריים upstreamupstreamלגן המטרה שלהם לגן המטרה שלהם

-נראה שימור ב- נראה שימור בpeakpeakגם במינים אחרים גם במינים אחרים השימור הוא בפיזור ולא במיקום המדויקהשימור הוא בפיזור ולא במיקום המדויקשימור במרווח בין אלמנטיםשימור במרווח בין אלמנטים

מרווח לא מקרי בין אתרי הקישור שלמרווח לא מקרי בין אתרי הקישור של

Cbf1pCbf1p -ו- ו Met31/32pMet31/32p

Page 40: גנומיקה השוואתית

40A. P. Gasch et al. PLoS 2004

Page 41: גנומיקה השוואתית

41

אבולוציה של אלמנטים אבולוציה של אלמנטים ציס-רגולטוריים – בקרת ביטוי הגנים ציס-רגולטוריים – בקרת ביטוי הגנים

הפרוטאוזומליםהפרוטאוזומליםRpn4pRpn4p מבקר ביטוי גנים פרוטאוזומלים מבקר ביטוי גנים פרוטאוזומלים

בשמר ההנצהבשמר ההנצה שימור המערכת הציס-רגולטורית במשפחת שימור המערכת הציס-רגולטורית במשפחת

hemiascomyceteshemiascomycetesהפטריות ה- הפטריות ה- רצפים שונים מבקרים את ביטוי הגנים רצפים שונים מבקרים את ביטוי הגנים

.C. C וב- וב- S. CerevisaeS. Cerevisaeהפרוטאוזומלים ב- הפרוטאוזומלים ב- AlbicansAlbicans

Page 42: גנומיקה השוואתית

42

הבדלים בין רצפי הבקרה של גנים הבדלים בין רצפי הבקרה של גנים פרוטאוזומלים בשני המיניםפרוטאוזומלים בשני המינים

הבדל בספציפיות של פקטור השעתוק הקושר הבדל בספציפיות של פקטור השעתוק הקושראת הרצףאת הרצף

אואו אותה ספציפיות לפקטורי השעתוק, וההבדל אותה ספציפיות לפקטורי השעתוק, וההבדל

נובע מסיבות אחרות.נובע מסיבות אחרות.

Page 43: גנומיקה השוואתית

43

Biacore 3000Biacore 3000

מודד אינטראקציות מולקולריותמודד אינטראקציות מולקולריות נבדקו תכונות הקישור של נבדקו תכונות הקישור שלSc_Rpn4pSc_Rpn4p

Ca_Rpn4pCa_Rpn4pוהאורתולוג שלו והאורתולוג שלו

Page 44: גנומיקה השוואתית

44

Scמופיע ב-בלבד

Caמופיע ב-בלבד

מופיע בשניהם

לשני האורתולוגים ספציפיות לשני האורתולוגים ספציפיות שונהשונה

A. P. Gasch et al. PLoS 2004

Page 45: גנומיקה השוואתית

45

כנראה תפקיד כנראה תפקיד Nc_Rpn4pNc_Rpn4pל- ל- שונהשונה

בגנים הפרוטאוזומלים של משפחת בגנים הפרוטאוזומלים של משפחת

זוהה רצף קונצנזוס אחר זוהה רצף קונצנזוס אחרEuascomyceteEuascomycete ה- ה- האורתולוג האורתולוגNc_Rpn4pNc_Rpn4p מראה ספציפיות מראה ספציפיות

Ca_Rpn4pCa_Rpn4pקישור זהה לזו של קישור זהה לזו של הרצף הקיים בשמר ההנצה לא נמצא בגנים הרצף הקיים בשמר ההנצה לא נמצא בגנים

EuascomyceteEuascomyceteהפרוטאוזומלים של ה- הפרוטאוזומלים של ה-

Page 46: גנומיקה השוואתית

46

אבולוציה של מערכות אבולוציה של מערכות ציס-רגולטוריותציס-רגולטוריות

גנים העוברים קו-רגולציה גם במינים אחרים גנים העוברים קו-רגולציה גם במינים אחריםאך בבקרת מערכות אחרותאך בבקרת מערכות אחרות

– קצב מהיר של שינויים – קצב מהיר של שינויים תת-היחידות הפרוטאוזומליות והחלבונים תת-היחידות הפרוטאוזומליות והחלבונים

הריבוזומאליםהריבוזומאלים – קצב איטי של שינויים – קצב איטי של שינויים

-חלבונים הקשורים ב- חלבונים הקשורים בmatingmating

Page 47: גנומיקה השוואתית

47

אבולוציה של רשתות אבולוציה של רשתות ציס-רגולטוריותציס-רגולטוריות

בקרת ביטוי של גנים חדשיםבקרת ביטוי של גנים חדשיםקו-אבולוציה במערכות רגולטוריותקו-אבולוציה במערכות רגולטוריותבקרת סט חדש לגמרי של גניםבקרת סט חדש לגמרי של גנים

Page 48: גנומיקה השוואתית

48

סיכום המחקרסיכום המחקר

שימור של מערכות ציס-רגולטוריות גם שימור של מערכות ציס-רגולטוריות גםבמרחקים אבולוציוניים יחסית גדוליםבמרחקים אבולוציוניים יחסית גדולים

:שוני במערכות ציס-רגולטוריות:שוני במערכות ציס-רגולטוריותשינוי בספציפיות הקישור של פקטור השעתוקשינוי בספציפיות הקישור של פקטור השעתוק החדרת מטרות גנים חדשות למערכות רגולטוריות החדרת מטרות גנים חדשות למערכות רגולטוריות

קיימותקיימות מערכות רגולטוריות דומות יכולות לבקר סט שונה מערכות רגולטוריות דומות יכולות לבקר סט שונה

של גניםשל גנים

Page 49: גנומיקה השוואתית

49

מה הלאה?מה הלאה?

ניתן להשלים את הפערים בהבנה עם ריצופם ניתן להשלים את הפערים בהבנה עם ריצופםשל הגנומים של פטריות נוספות של הגנומים של פטריות נוספות

במרחקי-ביניים מבחינה אבולוציוניתבמרחקי-ביניים מבחינה אבולוציונית

Page 50: גנומיקה השוואתית

50

אז מה כוחה של הגנומיקה אז מה כוחה של הגנומיקה ההשוואתית?ההשוואתית?

אין צורך בידע ביולוגי מוקדםאין צורך בידע ביולוגי מוקדםאנליזה ברמת הגנוםאנליזה ברמת הגנוםניתן ליישם את השיטה לגבי כל אורגניזםניתן ליישם את השיטה לגבי כל אורגניזםכח השיטה עולה עם ריצופם של יותר גנומיםכח השיטה עולה עם ריצופם של יותר גנומים

Page 51: גנומיקה השוואתית

51

אבל...אבל...

הנחות מוטלות בספקהנחות מוטלות בספקפרמטרים סטטיסטיים שרירותייםפרמטרים סטטיסטיים שרירותיים ?מה הופך את המין למה שהוא? מה הופך את המין למה שהוא

גנים ספציפים למיןגנים ספציפים למיןייחוד בבקרת ביטוי הגניםייחוד בבקרת ביטוי הגנים

דרוש גיבוי המסקנות בניסוייםדרוש גיבוי המסקנות בניסויים

Page 52: גנומיקה השוואתית

52