Лекція - геном як еволюційно що склалася система генів

Геном - сукупність генів, характерних для гаплоидного набору хромосом даного виду. При заплідненні геноми батьків об'єднуються і утворюють клітинний генотип зиготи. Ген - ділянка молекули ДНК, що несе інформацію про структуру поліпептидного ланцюга або макромолекули. Гени однієї хромосоми розташовуються лінійно, утворюють групу зчеплення. ДНК в хромосомі виконує різні функції. Існують різні послідовності генів, є послідовності генів, що контролюють експресію генів, реплікацію і ін. Є гени, що містять інформацію про структуру поліпептидного ланцюга, в кінцевому рахунку - структурних білках. Такі послідовності нуклеотидів довжиною в один ген, називаються структурними генами. Гени, що визначають місце, час, тривалість включення структурних генів - регуляторні гени. Гени мають маленький розмір, хоча складаються з тисяч пар нуклеотидів. Наявність гена встановлюється по прояву ознаки гена (кінцевого продукту). Загальну схему будови генетичного апарату і його роботи в 1961 році запропонували Жакоб, Моно. Вони запропонував, що є ділянку молекули ДНК з групою структурних генів. До цієї групи примикає ділянку в 200пар нуклеотидів - промотор (ділянка примикання ДНК залежної РНК-полімерази). До цієї ділянки примикає ген-оператор. Назва всієї системи - оперон. Регуляція здійснюється регуляторним геном. В результаті білок-репрессор взаємодіє з геном-оператором, і оперон починає працювати. Субстрат взаємодіє з геном регуляторами, оперон блокується. Принцип зворотного зв'язку. Експресія оперона включається як єдине ціле.

У еукаріот експресія генів не досліджена. Причина - серйозні перешкоди:

-організація генетичного матеріалу у формі хромосом

- у багатоклітинних організмів клітини спеціалізовані і тому частина генів вимкнена.

- наявність гістонових білків, в той час як у прокаріотів - «гола» ДНК.

27.Геномние мутації, причини та механізми їх виникнення. Класифікація і значення геномних мутацій. З 152-154.

Еволюція геному. Роль ампфлікаціі генів, хромосомних перебудов, поліплоїдизації, рухливих генетичних елементів, горизонтального переносу інформації в еволюції геному. Секвенування генома.

Загальні приниципе організації спадкового матеріалу, представленого нуклеїновими кислотами, а також принципи запису генетичної інформації і про- і еукаріот свідчить на користь єдності їх походження від загального предка, у якого вже було вирішено проблему самовідтворення і запису інформації на основі реплікації ДНК і універсальності генетичного коду. Таким чином первинний відбір йшов на здатність до самозбереження через самовідтворення. Істотним компонентом перших клітинних геномів була надлишкова ДНК. У міру розвитку її значення знижувалося. Одним з можливих напрямків змін геному було зменшення його розмірів за рахунок втрати некодуючих нуклеотілдних послідовностей. Прокаріоти + короткий час генерації, тобто інтенсивне розмноження.

У еукаріот перетворення генома пов'язані з наростаючим збільшенням кількості ДНК. Еукаріоти диплоїдні, час генерації більше, ніж у прокаріот.
Найбільш різко розмір генома змінюється в результаті поліплоїдизації - зміні числа хромосом, кратному гаплоидному. Досягнутий результат призводить до надлишку сирого генетичного матеріалу, який згодом змінюється в результаті мутацій і відбору.

Також значення в визначенні розміру генома мають хромосомні перебудови, що супроводжуються зміною змісту ДНК в них (дуплікації, делеції і транслокації). Обумовлюють повторення, втрату або перенесення в інші хромосоми деяких нуклеотиднихпослідовностей.

Рухливі генетичні елементи - транспозітрони.Автономние одиниці, несуть інформацію про структуру особливих білків, які забезпечують їх здатність до переміщення з однієї ділянки геному в інший. Переміщення, транспозиція, може відбуватися в строго определенгних ділянках хромосом. В результаті переміщень можуть активуватися раніше неактивні гени, і навпаки.

Горизонтальний перенос генетичної інформації може відбуватися між організмами різних видів. Віруси. Перенесення ДНК в клітину, де зберігається як позахромосомних елемент, або інтегрується і експресується.

Ще роботи з біології

Реферат з біології