Молекула ДНК из 100 п н Может кодировать

Молекула ДНК из 100 п. н. Может кодировать 4 в 100 степени белков Гены находятся в доменах. Домены – это петли ДНК, закрепленные на внутренней мембране ядра. В одной петле одного до нескольких генов. Петли разграничены друг от друга инсуляторами

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Эгоистическая ДНК Саленсеры, энхансеры, инсуляторы, локус контролирующие районы Обеспечивает упаковку ДНК в хромосоме Прикрепление хромосом к матриксу ядрa Резервуар эволюции. Склад запчастей Ремонт поврежденных генов Тасование экзонов для образования новых генов Создает макрорельеф хромосом, распознаваемый хромосомами одного вида

Экзон-интронная структура генов У дрожжей – 4 % генома составляют интрон в гене по одному интрону длиной 240 -400 н В геноме человека, мыши и крысы 90% составляют интроны В генах человека длина интронов в 22 раза превышает размеры экзонов. Ср число интронов на ген = 6, 7, в У- и Ххромосоме -10.

Геном – вся ДНК в гаплоидном наборе хромосом С-парадокс – размер генома не соответствует уровню организации, расположению на эволюционном древе Геномы саламандры и лилии в 30 раз превышают размер генома человека. У амебы в 200 раз больше ДНК, чем у человека ( 600 млрд п. н. против 3, 5 млрд п. н. ) У С. Elegans 1000 клеток , 19099 генов, 97 млн п. н. У человека более 90% генома занято некодирующими уникальными и повторяющимися последовательностями Функции некодирующей ДНК не известны При диминуции хроматина у циклопов она происходит только в соматических клетках, но не в половых

Генетическая карта хромосомы I человека на основе частот рекомбинаций

Форез рестрикционных фрагментов

Существуют семейства генов В геноме человека около 1500 таких семейств Разные члены семейства возникали в эволюции из одного гена-предшественника путем дупликации В семействе встречаются гены-тунеядцы - псевдогены

Метод микроэррей (микрочипирование)

Схема микроэррея для определения экспрессии генов

Геном бактерий Основной геном представлен нуклеоидом бактерий – это компактная структура ДНК, свободная от рибосом На внешеней части нуклеоида имеются вытянутые участки –петли. Это транскрибируемые районы. ДНК нуклеоида ассоциирована с гистоноподобными белками HU, H-NS, IHF К настоящему времени секвенировано около 100 геномов бактерий

Характеристика генома E. coli

Геномы ряда эукариот

Геномы эукариот Основная часть генома в ядре, значительно меньшая в митохондриях и хлоропластах Ядерный геном распределен по хромосомам, в которых ДНК находится в комплексе с белками, т. е. в хроматине Совокупность всех признаков набора хромосом - кариотип Геном эукариот делится на 2 части – уникальные последовательности и повторяющиеся Уникальные включают гены и некодирующие участки

Хроматин Соотношение ДНК и белка в хроматине приблизительно одинаковое Результатом взаимодействия ДНК с белками является ее компактизация – сокращение длины в 10 000 раз Эухроматин менее компактизован, чем гетерохроматин Гетерохроматизация часто ассоциирована с подавлением транскрипции Иногда в области хроматина находят активно экспрессирующиеся гены

Геном человека

Проект «Геном человека» стартовал в США в 1990 году, руководитель ДЖ. Уотсон В 1995 году эта программа объединяла 16 стран и более 1500 научных сотрудников, объединившихся в Международную организацию HUGO – human genome organization Крейг Вентер в 1998 году организовал коммерческую фирму Celera genomics 26 июня 2001 г ( 100 лет после рождения генетики) объявлено о черновом варианте генома человека. 90% генома прочтено грубо с ошибками ( 1 на каждую 1000 п. н. ) 2003 г – окончательная версия генома человека охватывает 99, 9 %

Митохондриальный геном Кольцевые и линейные ДНК Высокая скорость накопления мутаций Наследование по материнской линии Для некодирующей части ДНК скорость мутаций равна 3 на 10 в минус 6 степени на сайт на поколение. Наибольшая изменчивость в гене цитохром-с-оксидазы Показано, что м. ДНК имеет характер chjck like, т. е. характер часового механизма

Геном митохондрий В клетке человека 100 - 1000 митохондрий 16500 п. н. у человека 37 генов для 13 белковых цепей, 22 т. РНК и 2 р. РНК Нет интронов, перекрывающиеся гены, нет метилирования отклонения от универсального кода. Код митохондрий уникален Мутаций в 10 раз больше, чем в ядерном геноме Наследуются по женской линии

Уникальность кода – если два кодона имеют два одинаковых нуклеотида, а третий относится к одному классу ( пурин или пиримидин, то они кодируют одну АМК В универсальном коде есть два исключения из этого правила – АУА – изолейцин, а АУГ – метионин в митохондриях оба кодируют метионин