Жасушаның генетикалық аппараты туралы

Ағзаға тән белгілер туралы жасушаның генетикалық аппараты барлық ақпарат оның шоғырланған. Ол ағзаның көбею процесінде осы белгілерді сақтауды және жаңғыртуды қамтамасыз етеді, себебі пайда болатын еншілес дарақтар көп жағдайда ата-ана формаларымен толық ұқсастықты анықтайды. Бұл генетикалық аппарат оның жұмыс істеуін қамтамасыз ететін механизмдердің жоғары тұрақтылығы мен дәлдігіне ие екенін көрсетеді. Алайда, генетикалық аппараттың тұрақтылығы абсолютті емес, өйткені бұл оның өзгеруінің кез келген мүмкіндігін жоққа шығарар еді, демек, эволюциялық қайта құрулар нәтижесінде біз куәгері (және өкілдері) болып табылатын әртүрлі өмір нысандарының туындауына әкеп соқтырды.

Осылайша, генетикалық аппарат бір жағынан, өз тұрақтылығын қамтамасыз ететіндей, екінші жағынан — жеткілікті пластикалық болу, яғни өзгергіштікке қабілетті болу үшін ұйымдастырылуы тиіс.

Қазіргі уақытта парадоксалды, бірақ ХХ ғасырдың 40-шы жж.дейін микробиологтар бактериялардың жоғары организмдер үшін белгіленген принциптерге негізделген тұқым қуалаушылыққа ие деп ойлаған. Прокариоттар эукариотты жасушаларға ұқсас безендірілген ядро, хромосом жоқ, сондықтан бактериялар генетикалық тұрғыдан реттелмеген өмір түрін білдіреді деп есептеді. Бактериялар мен жоғары ағзалар жалпы генетикалық заңдарға бағынатынын алғашқылардың бірі болып прокариоттарда тұрақты, оңай танылатын және зерттелетін өзгерістерді сипаттаған М. Бейеринк келді.

Кез келген клетканың генетикалық материалы ДНҚ түрінде берілген , оның ақпараттық қасиеттері тізбектің полинуклеотидноиіндегі төрт нуклеотидтердің өзіндік реттілігімен анықталады. ДНҚ репликациясының жартылай консервативті механизмі нәтижесінде бір басты екі тізбекті молекуладан екі еншілес молекулалар пайда болады, ол бір бас және бір қайта синтезделген комплементарлы полинуклеотидті тізбектен тұрады, бастапқы және синтезделген молекулалардың ұқсастығын ең жақсы түрде қамтамасыз етеді, демек, жасушалар мен организмдердің ұрпақтарындағы түрлікпе спецификалық тұқым қуалайтын ақпараттың сақталуын қамтамасыз етеді. Репликация процесінде пайда болатын қателердің жиілігі минус 7 деңгейінде 10-ға жуық.

Ағзаның өмірлік циклі (онтогенез) процесінде тұқым қуалайтын ақпаратты жүзеге асыру-екі сатылы процесс. Алдымен ДНҚ-ның белгілі бір учаскелерінен ақпарат цитоплазмаға ауысатын иРНК молекулаларының комплементарлы нуклеотидті тізбектері түрінде қайта жазылады (транскрипцияланады) рибосомалармен байланысады және рибосомада иРНК-мен ақуыз молекуласының аминқышқыл қалдықтарының белгілі бір бірізділігіне генетикалық ақпаратты ауыстыру ( трансляциялау ) жүзеге асырылады.

Транскрипция процесі қатаң бақылаудағы жасушада, сондықтан ДНҚ (гендер) түрлі учаскелеріндегі уақыт бойынша бірдей емес транскриптеу де, гендер транскрибиленуі мүмкін біртекті емес жылдамдық де орын алады. Нәтижесінде жасушадағы иРНК молекулаларының саны, әртүрлі гендерге комплементарлық, қатты ерекшеленеді. Жалпы ДНҚ және РНҚ синтезінің механизмдері ұқсас болғанымен, транскрипция процесі ДНҚ репликациясына тән дәлдік дәрежесіне ие емес. Алайда, иРНК өз-өзін көрсете алмайтын болғандықтан, оның синтезі кезінде пайда болатын келесі жасушалық генерациялардағы қателер қайталанбайды және, демек, мұрагерлік болмайды.

Ақпараттық РНК түрлі ақуыз молекулаларын синтездеу үшін матрицалар болып табылады. Генетикалық ақпаратты нуклеотидтердің «тілінен» тілге «аудару амин қышқылдары — амин қышқылдарын белсендіруді, олардың РНК ( көліктік РНК немесе тРНК) ерекше түрі бар кешендердің түзілуін, осы кешендердің РИБОСОМАМЕН байланысты иРНК-мен өзара әрекеттесуін қамтитын күрделі көп сатылы процесс. Ақуыз молекуласының синтезіне әкелетін әр сатыны жүзеге асыруға бірнеше түрлі ферменттер қатысады.

Трансляция механизмі жоғары дәлдікпен ерекшеленсе де, ДНҚ және РНҚ молекулаларының синтезі жағдайына қарағанда қате ықтималдығы жоғары. Ең осал кезең — тРНК молекуласына сәйкес аминқышқыл ферментінің көмегімен «тану». Қолда бар деректер бойынша, осы кезеңде қателіктердің пайда болу жиілігі минус 4 деңгейінде 10-ға жуық, бұл жалпы ақуыз синтезі процесінің дәлдік деңгейін анықтайды. Алайда, РНК синтезі кезіндегі сияқты, егер олар генетикалық материалда бастапқы кодталмаған болса, ақуыздың өзгертілген молекуласының синтезіне әкелетін трансляция процесіндегі қателер шығарылмайды.

Осылайша, генетикалық ақпаратты онтогенезде білдіру үшін қызмет ететін транскрипция және трансляция процестері олардың жұмыс істеуі кезінде туындайтын өзгерістердің тұқым қуалауына әкелмейді. ДНҚ молекулаларында болатын өзгерістер ғана ұрпақтардың қатарында сақталуы мүмкін, өйткені олар репликация процесінде пайда болады. Демек, прокариоттардың эволюциясының негізінде тек олардың генетикалық материалын өзгерту қабілеті жатыр. Прокариотта тіршілік ету үшін қажетті барлық генетикалық материал бір хромосомада, яғни гаплоидн бактериялық жасушасында оқшауланады. Белгілі бір жағдайларда бактериялардың жасушаларында хромосоманың бірнеше көшірмесі болуы мүмкін.

Адам жасушасының генетикалық аппараты жасушалық құрылымдармен ұсынылған:

— ДНҚ (ядро және митохондрия),

— ДНҚ (рибосома және жасушалық орталық) функцияларын іске асыруға қатысады.

Ядро генетикалық аппараттың басты элементі болып табылады және жасушалық ДНҚ 98% құрайды. Адамның соматикалық жасушаларында 46 хромосомада ДНҚ 46 сызықты молекуласы бар (диплоидтық жиынтық = 2п хромосом);

— жыныс жасушаларында — 23 ДНК молекулалары 23 хромосомах (гаплоидный жинағы = n хромосомалардың).

Хромосомалық ДНҚ өте гетерогеннді және оның нуклеотидті тізбектерінің 25% ғана ақуызды кодтайтын құрылымдық гендерге сәйкес келеді. Соматикалық жасушаның 46 хромосомасының гендерінің жиынтығы оның генотипін құрайды, оның 50% — ы аналық және 50% — ы әкелік пайда болады.

Митохондрияда 2% жасушалық ДНК бар. Ядросқа қарағанда, әрбір митохондрияда ДНҚ-ның 2-10 шағын дөңгелек молекуласы бар. Митохондрийдің генетикалық ақпараты жасушаның плазмотипін құрайды. Митохондрияларда жасалған мұрагерлік ақпаратты беру бас желі бойынша жүзеге асырылады.

Рибосомалар генетикалық ақпаратты тарату аппаратының компоненті болып табылады; олар ақуыздардың биосинтезін және ДНК кодталған ақпараттың экспрессиясын қамтамасыз етеді.

Жасушалық орталық митоз барысында жасушадан клеткаға және мейоз барысында ата-аналардан балаларға жасушаның берілу үдерісінде генетикалық материалдың дәл және тең бөлінуіне жауапты митотикалық аппаратты (веретен бөліну) құруға қатысады.

Ядролық генетикалық материал хроматин немесе хромос түрінде ұйымдастырылған ДНҚ молекулаларымен ұсынылған. Функционалдық тұрғыдан генетикалық материалды ұйымдастырудың үш деңгейін бөліп көрсетуге болады: гендік, хромосомдық, геномдық, оларға келесі жалпы белгілер тән:

— тұқым қуалаушылықтың негізі болып табылатын ДНҚ репликациясы және жасушалық бөлу жолымен ұрпаққа генетикалық ақпаратты беруді қамтамасыз ететін өздігінен жетілу;

— ұйымның тұрақтылығы мен тұрақтылығын, сондай-ақ ДНҚ репликациясы мен репарациясы арқылы ұрпақтардың қатарында генетикалық материалды сақтау мен таратуды қамтамасыз ететін өзін-өзі сақтау, бұл түрдің белгілерін сақтау үшін маңызды;

— генетикалық материалдың өзгеруін қамтамасыз ететін мутәбілділік, бұл өзгергіштіктің негізгі көзі болып табылады.

Жалпы ерекшеліктермен қатар, деңгейлердің әрқайсысы бірқатар ерекшеліктерге ие.

Ген-тұқым қуалаушылық пен өзгергіштіктің құрылымдық-функционалдық бірлігі:

— ДНҚ-ның арнайы полинуклеотидтік реттілігін ұсынады;

— амин қышқылдарының тізбектілігі нуклеотидті тізбектілікпен шифрланған ақуыз-Элементарлық белгісі туралы ақпаратты қамтиды;

— ұрпақтар қатарында генетикалық ақпараттың материалдық сабақтастығын қамтамасыз етеді, яғни ата-аналар белгілерінің ұрпақтарының мұрагерлік;

— геннің құрылымындағы өзгерістер ақуыз синтезі мен сәйкес белгінің өзгеруіне әкелуі мүмкін.

Гендердің өмір сүруі 1865 жылы Г. Мендельмен гипотетикалық түрде реттелсе де, «ген» терминінің өзі кейінірек В. Иогансенмен 1909 жылы ұсынылды.

Хромосома-тұқым қуалаушылық пен өзгергіштіктің морфологиялық субстраты:

— гистон және гистон емес ақуыздармен қапталған ДНҚ сызықтық молекуласы ұсынылған;

— көптеген гендер бар, бірнеше жүздеген (сақ. Y) бірнеше мыңға дейін (сақтау. 1);

— кеңістікте, тіркесу топтарында генетикалық ақпараттың реттелген орналасуын қамтамасыз етеді, бұл ретте, әрбір ген локус деп аталатын ДНҚ-да белгілі бір орынды алады;

— хромосомалардың репликациялау және тез жинастыру қабілетінің арқасында гендерді блоктармен беруді анықтайды;

— генетикалық материалдың рекомбинациясын қамтамасыз етеді-кроссингер.

Геном-бұл ағза жүйесінің біртұтастығын және әртүрлі молекулалық, биохимиялық, морфологиялық және физиологиялық процестердің бірігуін қамтамасыз ететін генетикалық материалды ұйымдастырудың жоғары деңгейі. Адам геномы-жасушалық ДНҚ молекулаларының жиынтығы және келесі ерекшеліктерімен сипатталады:

— адамның жыныстық жасушаларының гені ядролық ДНҚ-ның 23 молекуласынан (гаплоидты жиынтық) және митохондриальды ДНҚ-ның бірнеше молекулаларынан тұрады;

— адамның соматикалық жасушаларының геномы 46 ядролық ДНҚ молекуласынан (диплоидты жиынтық) және митохондриальды ДНҚ бірнеше молекулаларынан тұрады;

— геном дененің барлық ерекше белгілерінің дамуын қамтамасыз ететін ДНҚ тізбектерінің жиынтығын қамтиды;

Хромосом (нукле-протеинді кешендер) түрінде ұйымдастырылған Ядролық ДНК молекулаларының диплоидтық жинағы кариотип болып табылады.

Молекулалық биология тұрғысынан ген – бұл бір белокты полипептидті тізбектің құрылысын анықтайтын қарапайым, дискретті, материалдық тұқым қуалайтын фактор. Ол тұқым қуалаушылық бірлігі болып табылады және ата-анасынан олардың ұрпақтарына беріледі.

Ұзақ уақыт бойы ген тұқым қуалайтын материалдың (геномның) ең аз бөлігі ретінде қарастырылды, ол организмдерде белгілі бір белгінің дамуын қамтамасыз етеді. Алайда, ген қалай жұмыс істейді, түсініксіз болды. «Ген» терминін 1909 жылы В. Иогансен ұсынды, алайда оның мәніне ену 1860 жылы Г. Менделдің есімімен байланысты. «тұқым қуалайтын фактор» терминін енгізді және дәл эксперименттер негізінде геннің теориясының негізіне алынған ұрпақтарға ата-аналардан ақпарат беру кезінде тұқым қуалайтын факторлардың қасиеттері мен мінез-құлқына қатысты гендік қорытулар жасады. Бұл тұқым қуалайтын факторлардың келесі іргелі қасиеттері-гендер:

1) ағзаның әрбір нақты белгісін дамыту үшін баламалы тұқым қуалайтын факторлардың болуы (заманауи көріністе гендің доминантты және рецессивті аллелиі);

2) белгінің дамуын анықтайтын тұқым қуалайтын факторлардың жұптылығы (диплоид ағзасында). Маңызды қорытынды: белгілер емес, ата-аналардан ұрпақтарға геннің гаметаларымен бірге беріледі. Осы екі жағдайдан аллелизм принципі дамыды;

3) геннің салыстырмалы тұрақтылығы.

Мендель клеткадағы тұқым қуалаушылық факторлардың орналасқан жері туралы ешқандай мәліметтер болған жоқ, сонымен қатар олардың химиялық табиғаты мен белгілерге әсер ету механизмі туралы, яғни 20 ғасырдың басында тұқым қуалаушылық фактор тұқым қуалаушылықтың шартты бірлігі ретінде болды.

Ген туралы түсініктерді одан әрі нақтылау американдық биолог Т. Х. Морган мектебінің жұмыстарымен байланысты. Генетикалық зерттеулерге жеміс мушкасын-дрозофилді енгізе отырып, генетикалық талдаудың рұқсат ету қабілетін айтарлықтай арттыруға және генетикалық және цитологиялық түсініктердің синтезі негізінде гендер локализацияланған хромосом – тұқым қуалаушылықтың материалдық құрылымының бар болуын дәлелдеуге қол жеткізілді.

Гендердің хромосомалық оқшаулануының дәлелдемелері болып табылатындар: жыныспен (жыныс хромосомаларында гендердің оқшаулануы, X немесе Y) тіркелген гендердің ашылуы; белгілер тобының тұтасқан тұқым қуалауы. Гендер тіркесімі топтарының белгілі бір санының болуы, тиісінше нақты биологиялық түрдегі хромосомалардың гаплоидтық санына сәйкес көрсетілді. Сонымен қатар, гендердің рекомбинациясына әкелетін гомологиялық хромосомалар арасындағы гендермен алмасу – кроссинговердің генетикалық және цитологиялық дәлелдері алынды. Генетикалық рекомбинацияның шамасы (кроссинговер-перекрест пайызы) бір ілінісу тобының гендері арасындағы қашықтықты көрсетеді: гендер бір-бірінен алыс болған сайын, кроссинговердің пайызы соғұрлым көп.

Осылайша, хромосомадағы гендер сызықтық тәртіпте орналасатыны дәлелденген және әрбір геннің өзінің белгілі бір жері – локус бар. Тиісінше, белгілі гендердің хромосомада өзара орналасу жоспарын құру мүмкіндігі ашылды, олардың арасындағы ара қашықтықты көрсете отырып, перекрест пайызында (Генетикалық карталар) көрсетілген және геннің хромосомада орналасқан жерін анықтау (цитологиялық карталар).

1945 ж. Дж. Бидл және Э. Татум «бір ген — бір фермент»формуласымен білдіретін гипотеза тұжырымдалды. Осы гипотезаға сәйкес, ағзада (жасушада) қандай да бір өнімнің пайда болуына әкелетін метаболикалық процестің әрбір сатысы ақуыз-ферментпен катализденеді, оның синтезі үшін бір ген жауап береді.

Кейінірек көптеген ақуыздардың әртүрлі пептидті тізбектер қатысатын төрттік құрылымы бар екендігі көрсетілді. Сондықтан Ген мен белгілер арасындағы байланысты көрсететін формула бірнеше рет қайта құрылды: «бір ген-бір полипептид».

Э. Чаргаффтің тұқым қуалайтын материалды химиялық ұйымдастыруды және генетикалық ақпаратты жүзеге асыру процесін зерттеуі пептидтің аминқышқылды дәйектілігін кодтайтын немесе дербес маңызы бар (тРНК және РНК) РНК молекуласы түрінде транскибирленетін ДНК молекуласының фрагменті ретінде ген туралы түсініктің қалыптасуына алып келді.

Сондай-ақ ДНҚ құрылымы туралы құнды мәліметтер рентгенқұрылымды талдау нәтижелерін берді. Рентген сәулелері ДНК кристалдары арқылы өтіп, дифракцияға ұшырайды, яғни белгілі бір бағыттарда ауытқиды. Ауытқу дәрежесі мен сипаты молекуланың құрылымына байланысты. Дифракциялық рентгенограммалардың талдауы азотты негіздер тәрелкелер табанының тәрізді қаланған қорытындыға әкелді. Рентгенограммалар ДНҚ-да 3 басты кезеңді анықтауға мүмкіндік берді: 0,34, 2 және 3,4, Дж ұсынған ДНҚ моделінің өлшемі болды.Уотсонмен және Ф. Айқайлап. 0,34 нм – тізбекті нуклеотидтердің арасындағы қашықтық, 2 нм – тізбектің қалыңдығы, 3,4 нм – спиральдің тізбекті орамдарының арасындағы қашықтық.

Жиырмасыншы жылдардың соңында кеңес генетиктері А. С. Серебровский және Н. П. Дубинин эксперименталды көрсетті, ген мутация бірлігі емес, оның күрделі құрылымы бар: өздігінен мутацияға қабілетті бірнеше суббірліктерден тұрады. Барлық ген (базиген) жекелеген орталықтардан, трансгендерден тұруы мүмкін, олардың әрқайсысы ұқсас функцияға ие. Мутация трансгендердің бірінің қызметін басқаларды қозғамай бұзуы мүмкін.

Кейінірек геннің күрделі құрылысы туралы идея lozenge, white және т.б. локустары бойынша дрозофильдегі ішкі кроссинговер бойынша эксперименттермен нығайтылды (Э. Льюис, М. Грин және т. б. жұмыстар).

Осылайша, 1950 жылға қарай ген белгілі бір белгінің дамуын бақылайтын, белгілі бір сызықтық ұзындығы бар және әртүрлі учаскелерде лайлануға қабілетті және кроссинговермен бөлінген хромосома учаскесі ретінде ұсынылған. Ген комплексен, өйткені оның жекелеген учаскелері функциялары бойынша ажыратылуы мүмкін және олардың бірлескен қызметінде белгілі бір субординация бар.

Ген түрлі РНК-өнімдерді бастамашы және терминдеуші кодтарды, сондай-ақ балама сплайсингті өзгерту арқылы кодтай алады. Геннің альтернативті экспрессиясы жетілген иРНК-да экзондардың әртүрлі үйлесімдерін пайдалану жолымен жүзеге асырылады, бұл ретте осындай иРНК-да синтезделген полипептидтер аминқышқыл қалдықтарының саны бойынша да, олардың құрамы бойынша да ерекшеленетін болады.

Құрылымдық және реттеуші гендермен қатар қайталанатын нуклеотидті тізбектер учаскелері табылды, олардың функциялары жеткіліксіз зерттелген, сондай-ақ ген бойынша қозғалуға қабілетті қоныс аударатын элементтер (мобильді гендер) табылды. Сондай-ақ, геномның басқа бөліктерінде орналасқан және интрондардан айырылған немесе мутациялардан белсендірілген белгілі гендердің көшірмелерін білдіретін эукариоттың псевдогендері табылды.

Гендердің жіктелуі. Гендердің құрылымы, функциялары, өзара әрекеттесу сипаты, экспрессия, мутабильділік және басқа қасиеттері туралы жинақталған білім гендерді жіктеудің бірнеше нұсқаларын тудырды.

Гендердің орналасу орны бойынша жасушалар құрылымдарында хромосомаларда орналасқан ядролық гендер және цитоплазмалық гендер бөлінеді, олардың орналасуы хлоропласттармен және митохондриялармен байланысты.

Функционалдық мәні бойынша ақуыз өнімдерін кодтайтын нуклеотидтердің бірегей тізбектерімен сипатталатын, ақуыз қызметін бұзатын мутациялар көмегімен сәйкестендіруге болатын құрылымдық гендер және реттеуіш гендер — ерекше ақуыздарды кодтамайтын нуклеотидтердің бірізділігі, ал геннің әсер етуін реттеуді жүзеге асыратын (тежеу, белсенділіктің жоғарылауы және т.б.).

Жасушадағы физиологиялық процестерге әсер етуі бойынша өлім-жітім, шартты түрде өлім-жітім, супервитальды гендер, гендер-мутаторлар, гендер-антимутаторлар және т. б. бөлінеді.

Ағзадағы кез келген биохимиялық және биологиялық процестер гендік бақылауда екенін атап өткен жөн. Сонымен, жасушалардың бөлінуі (митоз, мейоз) бірнеше ондаған гендермен бақыланады; гендердің топтары ДНҚ генетикалық зақымдануының қалпына келуін бақылауды жүзеге асырады (репарация). Онкогендер және ісіктердің гендер — супрессорлары жасушалардың қалыпты бөліну процестеріне қатысады. Ағзаның жеке дамуы (онтогенез) көптеген жүздеген гендермен бақыланады. Гендерде мутация ақуыз өнімдерінің өзгерген синтезіне және биохимиялық немесе физиологиялық процестердің бұзылуына әкеледі.

Дрозофиладағы гомеозисттік мутациялар гендердің бар болуын ашуға мүмкіндік берді, олардың қалыпты функциясы жасушалар жүретін эмбрионалды дамудың белгілі бір жолын таңдау немесе қолдау болып табылады. Дамудың әрбір жолы гендердің белгілі бір жиынтығының экспрессиясымен сипатталады, олардың әрекеті түпкілікті нәтиженің пайда болуына әкеледі: көз, бас, кеуде, іш, Қанат, аяқ және т. б. Bithorax дрозофиланың гендерін американдық генетик Льюиспен зерттеу, бұл кеудеге (thorax) және ішке (abdomen) қалыпты сегменттеу үшін қажетті тығыз байланысқан гендердің алып кластері екенін көрсетті. Мұндай гендер гомеобокс деп аталды. Гомеобоксты Гендер ДНҚ-да орналасқан және өз әрекетін қатаң түрде көрсетеді. Мұндай гендер сүтқоректілерде де табылған және олардың жоғары гомологиясы (ұқсастығы) бар.

Гендердің функциялары. Процесінде тұқым қуалаушы ақпаратты іске асырудың жасалған » генерал-п, көрінеді бірқатар оның қасиеттері. Осы жасушаға немесе денеге тән жеке САПАНЫҢ даму мүмкіндігін анықтау арқылы ген дискреттілігімен сипатталады (лат. discretus-бөлінген, үзік), үзік (интрондар және экзондар). Г. Мендельдің болжамы туралы айтқан тұқым қуалайтын материалдың дискреттілігі оның Элементарлық бірліктер болып табылатын бөліктерге бөлінуін білдіреді — гендер. Қазіргі уақытта ген генетикалық функцияның бірлігі ретінде қарастырылады. Ол белгілі бір қасиеттері бар тРНК, РНК немесе полипептид синтезі үшін қажетті тұқым қуалайтын материалдың ең аз мөлшерін білдіреді. Ген тұқым қуалаушылық бойынша жасушалардың, организмдердің жеке белгісі немесе қасиеттерінің қалыптасуына және берілуіне жауапты. Сонымен қатар, геннің әртүрлі учаскелерінде пайда болатын құрылымының өзгеруі, сайып келгенде, тиісті қарапайым белгінің өзгеруіне әкеледі.

2 геном туралы түсінік

Геном-дененің барлық гендерінің жиынтығы; оның толық хромосомдық жиынтығы.

«Геном» термині 1920 жылы Ганс Винклермен ұсынылған. Бұл терминнің бастапқы мағынасы геном ұғымының генотиптен айырмашылығы жеке адам емес, жалпы түрдің генетикалық сипаттамасы болып табылатынын көрсетті. Молекулалық генетиканың дамуымен осы терминнің маңызы өзгерді. Көптеген организмдердің генетикалық ақпаратты тасымалдаушысы болып табылатын ДНҚ геномның негізін құрайтыны белгілі, бұл сөздің қазіргі мағынасында гендер ғана емес, қамтиды. Эукариотикалық жасушалардың ДНҚ-ның көп бөлігі ақуыздар мен РНҚ туралы ақпаратты білдірмейтін нуклеотидтердің сіңірмейтін («артық») тізбектерімен берілген.

Жасушалардағы генетикалық ақпарат ядроның хромосомаларында ғана емес, сонымен қатар ДНҚ-дан тыс молекулаларында да бар. Бактерияларда мұндай ДНҚ-ға плазмидтер және кейбір орташа вирустар жатады, эукариот жасушаларында-митохондрий ДНҚ, хлоропласт және басқа жасушалар органоидтары. Ұрықтық желі жасушаларында (жыныстық жасушалардың ізашары және гаметалар өздері) және соматикалық жасушаларда жасалған генетикалық ақпараттың көлемі бірқатар жағдайларда айтарлықтай ерекшеленеді. Онтогенезінде соматикалық жасушалар ұрықтық желі жасушаларының генетикалық ақпаратының бөлігін жоғалтуы, тізбектер тобын амплифициялауы және (немесе) бастапқы гендерді едәуір қайта құруы мүмкін.

Демек, ағзаның геномы деп хромосомалардың гаплоидтық жиынтығының жиынтық ДНҚ және көп жасушалы ағзаның жеке ұрықтық желісінің жасушасындағы семсерлесуден тыс генетикалық элементтердің әрқайсысын түсінеді. Жеке биологиялық түр геномын анықтауда, біріншіден, ерлер мен әйелдердің жыныстық хромосомалары әр түрлі болғандықтан, ағзаның жынысымен байланысты генетикалық айырмашылықтарды ескеру қажет. Екіншіден, үлкен популяциялардың гендік қорында бар гендердің аллельдік нұсқаларының және ілеспе тізбектердің үлкен санына байланысты, тек жеке дарақтардың геномдарынан елеулі айырмашылықтарға ие болатын орташаланған геном туралы айтуға болады. Әр түрлі организмдер геномдарының мөлшері бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленеді және бұл ретте биологиялық түрдің эволюциялық күрделілік деңгейі мен оның геномының мөлшері арасында корреляция байқалмайды.

1-кестеде көрсетілгендей, әртүрлі организмдер геномдарының мөлшері бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленеді. Бұл ретте биологиялық түрдің эволюциялық күрделілік деңгейі мен оның геномының мөлшері арасында корреляция жиі байқалмайды.

Басқа да ұқсас мәліметтер

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *