Генетический материал прокариот Размер генома у различных

Генетический материал прокариот

Размер генома у различных бактерий колеблется от 580 тыс. н. п. у Мicoрlаsmа gеnitаlium до 9500 тыс. н. п. у Мухососсus хаnthus. Для кишечной палочки (Е. соli) размер генома составляет 4600 тыс. н. п. (молекулярная масса около 3 • 109 Да, длина молекулы около 1, 5 мм)

Репликация бактериальной хромосомы начинается в точке ori C (origin) и продолжается в обоих направлениях до участка терминации репликации ter C (terminus).

Открытая рамка считывания (open reading frame, ORF) состоит из ряда триплетов, кодирующих аминокислоты, не содержит терминирующих кодонов, может транслироваться в белок, выявляется в установленных нуклеотидных последовательностях с помощью компьютерных программ. Средний размер – 300 аминокислот.

Выделяют компоненты генома: q общие для всех организмов; q общие для данной группы видов; q уникальные для данного организма. Гены классифицируют по функциям, делят на три группы: q энергообмен; q информация; q коммуникация.

Перечень генов, необходимый для существования свободно живущих клеток, называют минимальный набор генов. Он кодирует 256 белков и включает следующие жизненно важные генетические системы микроорганизмов: q набор генов системы репликации, репарации и рекомбинации; q гены аппарата транскрипции; q большой набор генов, кодирующих шапероны;

Минимальный набор генов (продолжение) q гены, контролирующие анаэробный метаболизм, включая гены гликолиза и фосфорилирования, гены биосинтеза липидов; q гены системы транспорта белков; q гены, кодирующие ферменты, использующие сложные кофакторы; q набор генов, обеспечивающий транспорт метаболитов; q полный набор генов утилизации нуклеотидов и гены их биосинтеза.

Строение гена прокариот 5'-конец прокариотического гена имеет характерную организацию регуляторных элементов, особенно на расстоянии 50— 70 н. п. от точки инициации транскрипции. Этот участок гена называют промотором. Он сам в РНК не транскрибируется. Противоположный 3'-конец — терминаторная область, необходимая для терминации транскрипции. В РНК он также не транскрибируется.

Строение прокариотических генов: гены, кодирующие р. РНК и т. РНК

Организация генома эукариот

Повторяющиеся последовательности

Особенности структуры генов эукариот К сегментам ДНК, составляющим ген, относятся следующие элементы: 1. Единица транскрипции — это участок ДНК, кодирующий первичный транскрипт. Он включает: а) последовательность, которая обнаруживается в зрелых функциональных молекулах РНК; б) интроны (для м. РНК); в) промежуточные последовательности — спейсеры (для р. РНК). Интроны и спейсеры удаляются в ходе процессинга первичных транскриптов; г) 5'- и 3'-нетранслируемые последовательности (5'НТО и 3’-НТО).

2. Минимальные последовательности, необходимые для начала транскрипции (промотор) и конца транскрипции (терминатор). 3. Последовательности, регулирующие частоту инициации транскрипции; ответственные за индуцибельность и репрессию транскрипции, а также клеточную, тканевую и временную специфичность транскрипции. Они разнообразны по строению, положению и функциям. К их числу относятся энхансеры (от англ. Еnhаnсе — усиливать) и сайленсеры (от англ. Silеnсе — заглушать) — это последовательности ДНК, расположенные в тысячах пар нуклеотидов от промотора эукариотического гена и оказывающие дистанционное влияние на его транскрипцию.

Схематическое изображение структуры эукариотического гена