50 kb генома человека
|
ген |
МЭ |
|
|
LTR-элемент |
|
Микросателлит |
||||
Микросателлит |
|
||||
ГАГАГАГА… |
|
ТАТТ×n |
|
||
SINE-элементы LINE-элементы
ген
экзоны гена
МЭ |
ген |
уникальная ДНК с неизвестными функциями |
псевдоген
Современное определение гена
Ген – участок молекулы ДНК,
содержащий информацию об одной
функциональной молекуле
Белке (полипептидной цепочке)
РНК : транспортной, рибосомной или регуляторной
сприлегающими регуляторными последовательностями
Прокариотический ген
Регуляторна |
|
|
|
1 т.н.п. |
|
Средняя длина |
||
Промотор Терминатор |
кодирующей части |
|||||||
я |
~ 300 кодонов |
|||||||
часть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя длина
Эукариотический ген |
кодирующей части |
|
|
|
~ 450 кодонов |
10-30
Регуляторна |
Промотор |
|
т.н.п. |
|
|
|
Терминатор |
|||||
|
Экзон 1 Экзон 2 |
Экзон 3 |
Экзон 4 |
|
||||||||
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
часть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отличия: намного длиннее за счет регуляторной части и интронов
Число генов – растет ли оно пропорционально уровню сложности?
Число генов возрастает в ходе эволюции от простых форм к сложным.
Но это возрастание гораздо меньше, чем можно было предполагать исходя из сложности строения организмов.
Число генов и сложность организма
Человек
~ 30 000
Нематода
~ 20 000
1 мм 959 клеток
Дрожжи
~ 6 000
Arabidopsis thaliana
~ 25 000
Кукуруза
~ 50 000
Бактерии
~ 5 000
одна клетка
Возможное объяснение малой разницы в числе генов
Усложнение строения достигается за счет системы управления генами
Изменения на верхних этажах иерархии влекут сразу множество изменений в функционировании всего генома
Гомологичные гены
Гены, имеющие общее эволюционное происхождение
В одном геноме |
У разных видов |
Паралоги |
Ортологи |
Мультигенные семейства
Гены одного генома, имеющие общее происхож- дение и сходные, хотя и не одинаковые функции
ген
Хромосомы |
Похожие гены |
одного генома |
Этот тип гомологичных генов называют
паралогами
Как появляются новые гены?
Основной путь
возникновения новых генов – дупликация
Сусуми Оно Evolution by Gene Duplication
1970
Родительский ген
Другие случайные Основная функции функция