Презентация " Организация генома прокариот и эукариот"

Организация генома эукариот и прокариот

Геном

Геном — совокупность наследственного материала, заключенного в клетке организма.

В молекулярной генетике

геном – это суммарная

длина молекул

ДНК в гаплоидном числе

хромосом.

Структурная организация генома − фундаментальный таксономический признак, лежащий в основе систематики живых организмов.

Прокариоты

Эукариоты

• Бактерии
• Сине-зелёные водоросли

• Растения
• Животные
• Грибы

Прокариоты

Прокариоты - живые организмы, состоящие из клеток, которые не имеют клеточного ядра и мембранных органелл.

Геном прокариот

• Построен компактно.
• Количество некодирующих последовательностей нуклеотидов минимально.
• Ген состоит из двух основных элементов: регуляторной части и собственно кодирующей части.

Генетические структуры генома прокариот

Нуклеотид

Внехромосомные элементы:

Плазмиды, способные к автономной репликации

• Для прокариот характерно объединение генов в оперон. Работу оперона регулируют гены- регуляторы. Белок, транслируемый с этого гена называется репрессором.

• Промотор - место прикрепления РНК-полимеразы
• Оператор – регулирует доступ РНК-полимеразы к структурным генам
• Терминатор – последовательность нуклеотидов, завершающих транскрипцию.

Преимущества оперонной организации генов прокариот:

• компактность
• быстрый ответ на изменения окружающей среды:
• синтез необходимых ферментов начинается и прекращается в любой момент.

Размер генома и количество генов у некоторых прокариот

Вид

Размер генома (мб)

Археи

Количество генов

Archaeoglobus fulgidis

2,17

Methanococcus jannaschii

2493

1,66

Thermoplasma acidophilum

1,56

Эубактерии

1813

1509

Escherichia coli

4

Bacillus subtilis

4397

4,21

Haemophilus influenza

1,83

4212

Aquifex aeolicus

1791

1,55

1552

Эукариоты

Эукариоты - живые организмы, клетки которых содержат ядро, а также мембранные органеллы.

Геном эукариот

• устроен сложнее генома прокариот;
• генетический аппарат эукариотической клетки обособлен в виде клеточного ядра, внутри которого располагаются основные носители наследственности — хромосомы.

Геном эукариот = ядерная ДНК + митохондриальнаяДНК + ДНК хлоропластов + ДНК других пластид

Геном эукариот

структурная и

функциональная связь

ДНК с белками .

Особенности генома

эукариот

избыточность

ДНК

Гены имеют

прерывистую структуру

и состоят из экзонов и

интронов

Структурная и функциональная связь ДНК с белками.

• Обусловлена особенностями процесса передачи генетической информации и регуляторной функцией белков.
• Информация передается в процессе митоза или мейоза. В интерфазе происходит процесс удвоения количества ДНК, а в профазе— процесс конденсации интерфазных хромосом. Компактизация хромосом исключает риск их запутывания во время расхождения к разным полюсам в анафазе. В этих структурных преобразованиях хромосом участвуют ядерные белки — гистоны, которые осуществляют суперспирализацию ДНК и выступают в качестве регуляторов матричной активности интерфазных хромосом.

Избыточность ДНК

• количество ДНК намного превышает то, которое необходимо для кодирования структуры всех клеточных белков. Одной из причин избыточности является наличие повторяющихся последовательностей нуклеотидов.

У эукариот около 5% ДНК составляют экзоны (участки гена, кодирующие белок),

25% – интроны (участки гена, которые транскрибируются, но затем удаляются при сплайсинге),

70% составляют спейсеры – нетранскрибируемые участки ДНК между генами. К ним относятся участки: