Генетика з основами селекції - М.П.Мигун - 2008

РОЗДІЛ II. Матеріальні основи та молекулярні механізми спадковості

2.6. Загальні риси організації і функції геномів

Геном - гаплоїдний набір хромосом, який утримує повний одинарний набір генів.

Для гаплоїдних клітин і організмів поняття геному і генотипу співпадають.

Нерідко весь геном являє собою лише одну молекулу нуклеїнової кислоти - ДНК або РНК. Такими є більшість вірусів та бактерій.

Довжина молекули нуклеїнової кислоти найбільш дрібних вірусів - 0,4 до 1 мкм (10^-3 мм), а також пластид і мітохондрій 5-100мкм, бактерій 1000 -2000мкм.

У еукаріотів довжина молекули ДНК у ядрі клітини може вимірюватися в сантиметрах (у людини всередньому 5см). Розмір геному ще вимірюється кількістю нуклеотидів або пар нуклеотидів (п.н.), якщо йдеться про дволанцюгову молекулу. Фрагмент дволанцюгової ДНК, що містить 1000 п.н., позначають як один кілобаз (кб).

Нуклеїнова кислота, що складає геном із певного послідовністю нуклеотидів, кодує сукупність білків, необхідних для життєдіяльності.

Молекула ДНК може містити так звані незначущі послідовності, які не утримують генів. До складу цих послідовностей належать різні за будовою регуляторні ділянки ДНК, а також досить монотонні послідовності нуклеотидів, функція яких не зовсім з’ясована.

Наявність у ДНК незначущих послідовностей та повторів обумовлює так звану надлишковість геномів. Суть останньої полягає в тому, що довжина молекули геномних ДНК значно більша, ніж це потрібно для кодування необхідної кількості білків.

У складі геномів вірусів виявляється одна або декілька молекул генетичної нуклеїнової кислоти, кожна така молекула оточена білковою оболонкою - капсидом.

Геном бактерій складається із молекули кільцевої дволанцюгової хромосомної ДНК та численних позахромосомних кільцевих ДІІК - плазмід.

Важливою особливістю еукаріотних геномів є наявність у їх складі повторів і мультиплікацій (множинних повторів) окремих послідовностей, численних коротких і довгих незначущих послідовностей як між генами, так і в середині генів. Усе це обумовлює виразну надлишковість геномів еукаріотних клітин.

Слід зазначити, що звичні уявлення про стабільність генетичної інформації в живій природі були порушені в 70-х роках XX ст. відкриттям мігруючих (транспозибельних) генетичних елементів (МГЕ) у бактерій. Сьогодні відомо дуже багато різновидів МГЕ, здатних переміщуватись у геномах бактерій і еукаріотів.