Число генов у разных организмов
bio.fizteh.rux
Самый малый из известных геномов – у бактерии Mycoplasma genitalium, паразита млекопитающих – содержит 480 генов. Её геном – 580 070 п.о.
Caenorhabditis elegans — свободноживущая нематода (круглый червь) длиной около 1 мм. Широко используется как модельный организм в исследованиях по молекулярной биологии. Геном - 100 млн п.о.
|
|
|
|
Перекрывающиеся гены |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•Обычно гены разделены некодирующими |
||||
|
|
|
областями ДНК. |
||||
|
|
|
• Однако, в вирусных геномах, но и у |
||||
|
|
|
других организмов, обнаружены |
||||
|
|
|
отдельные перекрывающиеся гены. Они |
||||
|
|
|
используют другую рамку считывания и |
||||
|
|
|
обычно транскрибируются с другой цепи. |
||||
|
|
|
• Гены внутри генов: интрон содержит |
||||
|
|
|
другой(ие) ген(ы), считывающий(е)ся с |
||||
|
|
||||||
|
5’ ATG – инициаторный кодон |
|
|||||
|
|
|
другой цепи. Так, интрон гена нейрофиб- |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
ромина 1 (NF1) человека содержит 3 гена. |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перекрывание трех генов человека - MUTYH, TOE1 и TESK2
Черные – кодирующие (экзоны), серым – нетранслируемые области
Уникальные и повторяющиеся последовательности геномов
• Уникальные (неповторяющиеся) последовательности
составляют 85-90% геномов прокариот, до 50% генома человека и всего 20% геномов некоторых растений и амфибий. Их число сильно варьирует между видами.
Белок-кодирующие гены и РНК-кодирующие гены относятся как правило к уникальным последовательностям. На долю белоккодирующих областей у человека приходится около 1.5% всего генетического материала.
• Умеренно повторяющиеся последовательности (102-105
копий/геном):
-мобильные генетические элементы (до 30% генома человека) -
участки генома с непостоянной локализацией (чуть позже)
-большие семейства генов: одинаковых (рРНК, гистоны) или родственных (например, тридцать генов человека, кодирующих факторы роста фибробластов) – выполняют сходные функции, но экспрессируются в разное время или в разных типах клеток
-псевдогены – дефектные копии генов (около 20 000 у человека).
Уникальные и повторяющиеся последовательности геномов (продолжение)
•Высокоповторяющиеся последовательности (до 106 копий):
-ДНК конститутивного гетерохроматина (6.6%) - транскрипционно неактивные участки хромосом, состоящие преимущественно из высокоповторяющихся, некодирующих последовательностей, так называемых сателлитных ДНК (другое название - локализованные тандемные повторы, т.е. расположенные друг за другом «голова к хвосту»). Примером являются области, окружающие центромеры, и области вблизи теломер.
-микросателлиты (2%) - простые повторы длиной от 1 до 6 п.о. (от
2 до 6 п.о.)
-Alu-повторы (более 10%) - несколько диспергированных в геноме человека повторов длиной около 300 п.о., представляющих собой семейства ретроэлементов (ретротранспозонов). В среднем последовательности двух любых Alu-повторов сходны на 85%. Зачем они?
Избыточность генома –
понятие, отражающее наличие повторов