Организация ДНК у различных организмов
ДНК
Хромосомная |
Экстрахромосомная |
|
• Хромосомы (эукариоты) |
•ДНК клеточных органоидов |
|
• Нуклеоид (прокариоты) |
(эукариоты) |
|
• Плазмиды (прокариоты) |
||
|
Хромосомы вирусов и бактерий
По сравнению с эукариотами хромосомы вирусов и бактерий организованы более просто. Одна молекула нуклеиновой кислоты, хромосомы обычно не соединены с белками и содержат мало генетической информации
Хромосомы вирусов – одно- или двуцепочечная молекула ДНК или РНК, кольцевой или линейной формы
Геном вирусов
Вирусы
ДНК-содержащие
• 1-цепочечная линейная ДНК (парвовирусы)
•1-цепочечная кольцевая ДНК (бактериофаг М13)
•2-цепочечная линейная ДНК (аденовирусы, герпесвирусы)
•2-цепочечная кольцевая ДНК (папилломавирус)
•2-цепочечная кольцевая ДНК с одноцепочечными участками (вирус гепатита В)
РНК-содержащие
• 2-цепочечная линейная РНК (реовирусы)
•1-цепочечная линейная РНК
«-» цепь РНК |
«+» цепь РНК |
|
(вирусы бешенства, |
||
(вирусы |
||
полиомиелита, |
||
гриппа, кори, |
||
клещевого |
||
паротита) |
||
энцефалита, |
||
|
||
|
ретровирусы, в том |
|
|
числе ВИЧ) |
Геном вирусов
• Размеры от 2 000 до 280 000 нуклеотидов или пар нуклеотидов;
•Возможно перекрывание генов, в том числе явление «ген в гене»;
•Интрон-экзонная структура генов (у вирусов эукариот).
Вирусные хромосомы могут состоять из ДНК либо РНК, и быть одно- или двуцепочечными. Они могут быть кольцевыми или линейными молекулами, и плотно упакованными в белковую оболочку.
Бактериальные хромосомы всегда кольцевые, двухцепочечные молекулы ДНК, уплотненные в структуру, называемую нуклеоидом.
Молекулы вирусных нуклеиновых кислот были обнаружены с помощью электронной микроскопии. Общая особенность организации генома у всех организмов – способность упаковывать длинную молекулу ДНК в компактную форму. У фага молекула ДНК размером 17 микрон упакована в головке размером менее 0.1 микрон.
У бактерий обычно двуцепочечная ДНК упакована в нуклеоид и ассоциирована с несколькими ДНК-связывающими белками. Эти белки структурно схожи с гистонами
Бактериофаг λ (лямбда) обладает линейной двухцепочечной молекулой ДНК в белковой оболочке, которая сближается, чтобы образовать кольцо при инфицировании клетки-хозяина, как видно на электронной микрофотографии справа.
Бактериофаг Т2 имеет двухцепочечный, линейный геном ДНК.
Нуклеотидные
последовательности отдельных вирусов - круговые перестановки общей последовательности.
Бактерии, такие как
Escherichia coli имеют круглую, двухцепочечную ДНК хромосому.
Хромосомы могут быть визуализированы под электронным микроскопом, если клетку лизируют в гипотонической среде.