Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → Біологія. Частина 1
««   ЗМІСТ   »»

ОСОБЛИВОСТІ ОРГАНІЗАЦІЇ СПАДКОВОГО МАТЕРІАЛУ У ПРО- І ЕУКАРІОТ

Геном сучасних прокаріотів клітин характеризується відносно невеликими розмірами. У кишкової палички (Е. coli) Він представлений кільцевою молекулою ДНК довжиною близько 1 мм, яка містить 4 - 106 пар нуклеотидів, що утворюють близько 4000 генів. Основна маса ДНК прокаріот (близько 95%) активно транскрибується в кожен даний момент часу. Як було сказано вище, геном клітини прокаріотів організований у вигляді нуклеоида - комплексу ДНК з негістонових білками (див. Розд. 3.5.2.4).

У еукаріот обсяг спадкового матеріалу значно більше. У дріжджів він становить 2,3 - 107 п. н., у людини загальна довжина ДНК в диплоидном хромосомному наборі клітин - близько 174 см. Його геном містить 3 - 109 п. н. і включає, за останніми даними, 30-40 тис. генів.

У деяких амфібій і рослин геном характеризується ще більшими розмірами, що досягають Ю10 і 1011 п. н. На відміну від прокаріотів в клітині одночасно активно транскрибується від 1 до 10% ДНК. Склад транскрібіруемих послідовностей і їх кількість залежать від типу клітини і стадії онтогенезу. Значна частина нуклеотиднихпослідовностей у еукаріот НЕ транскрибується взагалі - мовчить ДНК.

Великий обсяг спадкового матеріалу еукаріот пояснюється існуванням в ньому крім унікальних також помірно і високо повторюванихпослідовностей. Так, близько 10% генома миші складають тандемно розташовані (один за одним) короткі нуклеотидні послідовності, повторені до 106 раз. Ці високо повторювані послідовності ДНК розташовуються в основному в гетерохроматин, навколишньому центромерного ділянки. Вони не транскрибуються. Близько 20% генома миші утворено помірними повторами, зустрічаються з частотою 103-105 раз. Такі повтори розподілені по всьому геному і транскрибируются в РНК. До них відносяться гени, які контролюють синтез гістонів, тРНК, рРНК і деякі інші. Решта 70% генома миші представлені унікальними нуклеотидними послідовностями. У рослин і амфібій на частку помірно і високо повторюванихпослідовностей доводиться до 60% генома.

Надмірність геному еукаріот пояснюється також екзон-інтрон- ної організацією більшості еукаріотичних генів, при якій значна частина транскрибованої РНК видаляється в ході наступного за синтезом процесингу і не використовується для кодування амінокислотних послідовностей білків (див. Розд. 3.4.3.2).

В даний час остаточно не з'ясовані функції мовчить ДНК, яка становить значну частину генома, реплицируется, але не транскрибується. Висловлюють припущення про певний значення такої ДНК в забезпеченні структурної організації хроматину (див. Розд. 3.5.2.2). Деяка частина нетран- скрібіруемих нуклеотиднихпослідовностей, очевидно, бере участь в регуляції експресії генів (див. Розд. 3.6.6).

Характеризуючи спадковий матеріал клітини прокаріотів в цілому, необхідно відзначити, що він укладений не тільки в нуклеоиде, але також присутня в цитоплазмі у вигляді невеликих кільцевих фрагментів ДНК - плазмід.

плазміди - це широко поширені в живих клітинах позахромосомних генетичні елементи, здатні існувати і розмножуватися в клітині автономно від геномної ДНК. Описано плазміди, які реплікуються не автономні, а тільки в складі геномної ДНК, в яку вони включаються в певних ділянках. В цьому випадку їх називають Епісоми.

У прокаріотів (бактеріальних) клітинах виявлені плазміди, які несуть спадковий матеріал, який визначає такі властивості, як здатність бактерій до кон'югації, а також їх стійкість до деяких лікарських речовин.

У клітині Позахромосомна ДНК представлена генетичним апаратом органел - мітохондрій і пластид, а також нуклеотидними послідовностями, що не є життєво необхідними для клітини (вірусоподібні частки). Спадковий матеріал органел знаходиться в їх матриксі у вигляді декількох копій кільцевих молекул ДНК, які пов'язані з гистонами. В мітохондріях, наприклад, міститься від 2 до 10 копій мтДНК.

Позахромосомна ДНК становить лише невелику частину спадкового матеріалу еукаріотичної клітини. Наприклад, мтДНК людини містить 16 569 п. Н. і на її частку припадає менше 1% всієї клітинної ДНК.

На відміну від хромосомної ДНК, мтДНК характеризується високою «щільністю генів». У них немає інтронів, а міжгенних проміжки невеликі. У кільцевій мтДНК людини міститься 13 генів, що кодують білки (3 субодиниці цитохром С-оксидази, 6 компонентів АТФази і ін.) І 22 гена тРНК. Значна частина білків мітохондрій і пластид синтезується в цитоплазмі під контролем геномної ДНК.

Якщо більшість ядерних генів представлені в клітинах організму в подвійній дозі (алельних гени), то мітохондріальні гени представлені багатьма тисячами копій на клітину.

Для генома мітохондрій характерні міжіндивідуальні відмінності, але в клітинах одного індивіда, як правило, мтДНК ідентична.

Сукупність генів, розташованих в цитоплазматичних молекулах ДНК, називають плазмонів. Він визначає особливий тип успадкування ознак - цитоплазматичне успадкування (див. Розд. 6.3.2).

  1. Передмова - нейрофізіологія
    Сучасна психологія все ширше використовує знання з суміжних, в тому числі природничих, дисциплін. Нейрофізіологія, фізіологія вищої нервової діяльності та сенсорних систем закладають базу для вивчення в подальшому таких психологічних дисциплін, як психофізіологія, когнітивна психологія,
  2. Передмова - фізіологія вищої нервової діяльності та сенсорних систем
    Сучасна психологія все ширше використовує знання з суміжних, в тому числі природничих, дисциплін. Нейрофізіологія, фізіологія вищої нервової діяльності та сенсорних систем закладають базу для вивчення в подальшому таких психологічних дисциплін, як психофізіологія, когнітивна психологія,
  3. Передача спадкової інформації через ДНК вірусів - генетика в 2 Ч. Частина 1
    Паралелізм в поведінці хромосом і генів наштовхнув дослідників на думку зіставити плоїдність (число наборів хромосом) клітин і зміст в них ДНК. В кінці 1940-х рр. А. Мирський і X. Рис показали, що в клітинах різних тканин одного і того ж організму кількість ДНК в розрахунку на гаплоїдний набір
  4. Пептиди, хімічний синтез пептидів - біохімія
    Якщо аминная група однієї амінокислоти з'єднується з карбоксильною групою іншої амінокислоти, то утворюється з'єднання називають дипептидом, а зв'язок між амінокислотами - пептидним зв'язком: Амінокислоти в складі пептидів знаходяться в вигляді ацил, тому їх називають, використовуючи характерне
  5. Патологія гіпоталамо-гіпофізарної системи у людини - нейрофізіологія
    При порушеннях в роботі гіпоталамо-гіпофізарної системи розвиваються різні патологічні стани, пов'язані з надлишком або нестачею тих чи інших гормонів. Хвороба Іценко - Кушинга. В основі цього захворювання лежить підвищена продукція кортикотропіну і кортикостероїдів. Найчастіше хвороба вражає
  6. Пам'ять, її основні форми та характеристики - вікова фізіологія і психофізіологія
    Пам'ять - здатність живих істот закріплювати і зберігати інформацію, що приводить до модифікації поведінки в процесі навчання. Біологічна пам'ять - здатність живих істот (або їх популяцій) сприймати вплив ззовні, закріплювати, зберігати і в подальшому відтворювати викликаються цими діями зміни
  7. Отримання генів - генетика
    Перший успішний експеримент по виділенню гена, точніше, групи генів лактозного оперона (/ ас-оперону) Е. coli був виконаний в 1969 р в лабораторії Дж. Беквита. Для цього використовували два трансдуцірующіх бактеріофага X і Р80, які включили / ас-оперон в свої геноми в протилежної орієнтації
  8. Особливості періодонта зуба. Етіологія, клініка, діагностика хвороб періапікальних тканин зуба, анатомо-фізіологічні особливості періодонта - стоматологія. Ендодонтія
    Мети. Вивчити анатомо-фізіологічні особливості періодонта, етіологію, патогенез і клінічні аспекти патологічної анатомії періапікальних тканин зуба. Освоїти методи діагностики і лікування періодонтитів Пульпа зуба морфологічно і функціонально пов'язана з періодонтом через верхівковий отвір
© 2014-2021  ibib.ltd.ua