49. Чим представлений спадковий матеріал у еукаріот, прокаріот, вірусів? Скільки молекул днк в соматичній клітині людини?
Геном сучасних прокаріотичних клітин характеризується відносно невеликими розмірами. Основна маса ДНК прокаріотів (близько 95%) активно транскрибується в кожен даний момент часу. Геном клітини прокаріотів організований у вигляді нуклеоїда - комплексу ДНК з негістоновими білками.
У еукаріотів обсяг спадкового матеріалу значно більший.
На відміну від прокаріотів в еукаріотичних клітинах одночасно активно транскрибується від 1 до 10% ДНК. Склад послідовностей ,що транскрибуються, і їх кількість залежать від типу клітини і стадії онтогенезу. Значна частина нуклеотидних послідовностей в еукаріот НЕ транскрибується взагалі.
Великий обсяг спадкового матеріалу еукаріотів пояснюється існуванням у ньому окрім унікальних також повторюваних послідовностей. Вони не транскрибуються.
Надмірність геному еукаріот пояснюється також екзонно-інтронною організацією більшості еукаріотичних генів, при якій значна частина РНК, що транскрибується, видаляється в ході наступного за синтезом процесингу, і не використовується для кодування амінокислотних послідовностей білків.
В даний час остаточно не з'ясовані функції некодуючої ДНК, яка складає значну частину генома, реплікується, але не транскрибується. Висловлюють припущення про певне значення такої ДНК в забезпеченні структурної організації хроматину. Деяка частина нуклеотидних послідовностей, що не транскрибуються, очевидно, бере участь в регуляції експресії генів.
Характеризуючи спадковий матеріал клітини прокаріотів в цілому, необхідно відзначити, що він укладений не тільки в нуклеоїд, але також в присутній в цитоплазмі у вигляді невеликих кільцевих фрагментів ДНК - плазмід.
Плазміди - це широко розповсюджені в живих клітинах позахромосомні генетичні елементи, здатні існувати та розмножуватися в клітині автономно від геномної ДНК. Описано плазміди, які реплікуються не автономно, а тільки в складі геномної ДНК, в яку вони включаються в певних ділянках.
У прокаріотів (бактеріальних) клітинах виявлені плазміди, які несуть спадковий матеріал, що визначає такі властивості, як здатність бактерій до кон'югації, а також їх стійкість до деяких лікарських речовин.
В еукаріотичних клітинах позахромосомна ДНК представлена генетичним апаратом органел - мітохондрій і пластид, а також нуклеотидними послідовностями, що не є життєво необхідними для клітини . Спадковий матеріал органел знаходиться в їх матриксі у вигляді декількох копій кільцевих молекул ДНК, не пов'язаних з гістонами.
Спадковий матеріа вірусів.
Молекула вірусної ДНК може бути кільцевої, або лінійної, одноланцюгової і дволанцюгової форми. Крім цього було встановлено, що нуклеотидні послідовності зустрічаються в вірусному геномі тільки по одному разу, при цьому на кінцях мають, як правило, надлишкові або повторювані ділянки.
50. Що таке комплементарність?
Принцип компліментарності дослідив Чаргафф. Комплементарність - просторова здатність поверхонь молекул, що взаємодіють між собою або їх частин, взаємно доповнювати одна одну (взаємна відповідність), що приводить, як правило, до утворення вторинних (водневих, іонних) зв'язків між ними. Унікальність і міцність структур комплементу визначається високою вибірковістю і великою площею взаємодії на рівні атомних угрупувань або зарядів за принципом "ключ - замок".
Наприклад:
У зв’язку з тим, що між тиміном (урацилом) і аденіном виникають два водневі зв’язки, а між цитозином і гуаніном – три, співвідношення між цими парами основ завжди стале. Пари азотистих основ, між якими виникають водневі зв’язки, називають комплементарними (відповідними), а закономірність їх утворення – принципом компліментарності (відповідності). Таким чином, у випадку, коли виникає вторинна структура нуклеїнових кислот, навпроти тиміну (урацилу) завжди знаходиться аденін , а навпроти цитозину – гуанін.