Тема 2. Геномы организмов

 

Геном – совокупность всех нуклеотидов хромосомы у прокариот или же совокупность всех нуклеотидов в гаплоидном наборе у эукариот. Объем генома у представителей разных царств живых организмов сильно варьирует. От объема генома и соответственно количества генов зависит степень сложности данного организма, уровень и характер проявления жизнедеятельности.

Генотип – совокупность генов организма. Понятие «геном» шире, т.к. он включает не только кодирующие последовательности - гены, но и некодирующие последовательности (особенно у эукариот).

Эволюция генетического аппарата живых организмов шла в направлении:

кодон – ген – оперон – геном вирусов и плазмид – геном прокариот (нуклеоид + мобильные генетические элементы) – геном эукариот (хромосомы + МГЭ).

Геном вирусов менее совершенен, чем у про- и эукариот, и чаще содержит нуклеиновые кислоты одного типа – одно- или двухцепочечную ДНК или же одно- или двухцепочечную РНК.

Зная массу 1 нуклеотида (500 Да) и среднюю длину гена (≈ 1000 нуклеотидов), можно примерно подсчитать, сколько генов входит в состав геномов разных организмов:

- вирус гепатита В – 4 гена;

- ВИЧ – 9 генов;

- Фаг фХ 174 – 9 генов;

- Бактериофаг Т4 Е.coli – 200 генов;

- F-фактор Е.coli (плазмида) – 90 генов;

- хламидии – 400-600 генов;

- риккетсии – 1000 генов;

- Е.coli – 2500-3000 генов;

- человек – 75 тыс. (возможно 100-150 тыс.) генов.

Для всех геномов клеточных организмов (про- и эукариот) характерны следующие свойства:

1) способность к саморепликации;

2) способность к самообновлению (изменчивости) за счет мутаций, рекомбинаций и транспозиций;

3) способность к самовыражению – экспрессии генов путем транскрипции и трансляции;

4) способность к самоисправлению с помощью механизмов репарации, ревизии и супрессии.