Tema_5_Organizatsiya_genetichnogo_materialu_Gen..


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Організація генетичного матеріалу Організація геномівГенетичний кодГениГеноми У послідовності нуклеотидів ДНК записана інформація про послідовність амінокислот у складі білків. Відповідність між комбінаціями нуклеотидів і амінокислотами називається генетичним кодом.Кодон - одиниця генетичного коду, три послідовно розташовані нуклеотидні залишки в ДНК або РНК, що кодують одну амінокислоту. Послідовність кодонів в гені визначає послідовність амінокислот в поліпептидному ланцюзі білка, який кодується цим геном. Співвідношення між кодонами та амінокислотами є однозначним: певний триплет кодує одну і тільки одну певну амінокислоту. Зворотне співвідношення не є однозначним: більшість амінокислот кодуються кількома триплетами - код є виродженим. Дві амінокислоти - Trp і Met - невироджені й кодуються лише одним кодоном кожна. Усі інші 18 амінокислот кодуються серіями кодонів-синонімів - від двох до шести кодонів на серію. 1966 р. – Роберт Холллі, Маршал Ніренберг і Хар Гобінд Корана завершили розшифрування генетичного коду. Учені в 1968 р. за цю роботу були нагороджені Нобелівською премією в галузі Медицини та Фізіології. Роберт Холллі Хар Гобінд Корана Маршал Ніренберг Таблиця генетичного коду Найважливішою для визначення змісту кодона є комбінація нуклеотидів у першій і другій позиції, при цьому друга позиція визначає зміст кодона найбільш жорстко –нуклеотидні заміни по другій позиції завжди приводять до зміни змісту (амінокислотної заміни).Найменш змістовною є третя позиція - нуклеотидні заміни в ній у 70% випадків не приводять до зміни змісту кодона. Генетичний код є універсальним і реалізується як для бактерій, так і для ссавців. Оскільки існує 4 різних нуклеотиди, то загальне число можливих кодонів дорівнює 64, з яких у стандартному коді 61 кодують певні амінокислоти, а 3 кодони, що залишилися (UGA, UAG і UAA в мРНК) сигналізують про зупинку трансляції поліпептидного ланцюга і називаються стоп-кодонами. Стартовим кодоном зазвичай є кодон AUG, що також кодує метіонін, з якого починається утворення поліпептідного ланцюга в процесі трансляції, хоча кодони GUG, CUG і UUG (в мРНК) також можуть бути стартовими для окремих генів.У деяких випадках (окремі прокаріоти, гриби, водорості, а також автономна генетична система мітохондрій) спостерігаються невеличкі відхилення від цієї універсальної таблиці. Наприклад, багато видів зелених водоростей Acetabularia транслюють стандартні стоп-кодони UAG і UAA в амінокислоту гліцин, а гриб Candida інтерпретує кодон CUG не як лейцин, а як серин. У мітохондрій пекарських дріжджів (Saccharomyces cerevisiae) чотири з шести кодонів, що зазвичай транслюються в лейцин, кодують треонін. При синтезі білка триплети зчитуються з нуклеотидного тексту один за одним: сусідні триплети не перекриваються, і між ними відсутні проміжки. Відповідно, будь яка послідовність нуклеотидів може бути прочитана трьома різними способами – містить три рамки зчитування. Три можливі рамки зчитування в мРНК, одна з яких (позначена червоними дужками) є відкритою Рамка, яка знаходиться між стартовим (частіше як стартовий використовується метіоніновий кодон AТG) і стоп-кодоном, називається відкритою рамкою зчитування (ORF, open reading frame). ORF Гени Ген - одиниця спадкового матеріалу, що відповідає за формування певної елементарної ознаки. У деяких вірусів геном може вважатись також ділянка РНК. Згідно з визначенням міжнародного консорціуму онтології послідовностей (Sequence Ontology Consortium), ген – це певна визначена зона послідовності ДНК, яка відповідає одиниці спадковості та асоційована з регуляторними ділянками, ділянками, що транскрибуються, та / або іншими функціональними ділянками послідовності. Відкрита рамка зчитування (кодуюча послідовність), яка містить інформацію про амінокислотну послідовність білка, є найважливішою змістовною частиною гена (gene).Експресія генів - це прояв активного стану гена в окремій клітині. Для того, щоб відбулась експресія генетичної інформації (через синтез РНК і далі - білка), також важливими є регуляторні послідовності ДНК, які за рахунок спорідненості до специфічних білків використовуються для вмикання/вимикання транскрипції. Некодуючі ділянки генаПромоторна ділянка (Promoter region) – регуляція транскрипціїПозитивний контроль: поки білковий комплекс не зв’яжеться з промотором, ген є неактивним. Негативний контроль: ген є активним, поки певний білковий комплекс не зв’яжеться з промотором.Нетрансльована ділянка (Untranslated region (UTR)) - 5' і 3' послідовності в UTR також можуть регулювати експресію генів. Наприклад, стабільність (півжиття) мРНК. Послідовність, з якою зв’язується рибосома (Ribsome binding sequence (RBS)). Гени АUG (GUG, CUG і UUG) UGA, UAG і UAA Інші відділи ДНКСпейсери – некодуючі послідовності між генами:а) Виконують структурну рольберуть участь в укладанні нуклеосомного ланцюга у вищі структури хроматинуберуть участь у прикріпленні хромосом до апарату центріолей , тощоб) Інші некодуючі ділянки ДНК слугують специфічними локусами зв’язування певних білків:ферментів, які функціонують на ДНКбілків, які виконують регуляторну функцію Сукупність послідовностей ДНК у гаплоїдному наборі даного організму називається геномом.На сьогодні повністю розшифровані послідовності більше 600 прокаріотичних і 80 еукаріотичних геномів. Головна відмінність між ними полягає в тому, що в прокаріотичних геномах кодуючі послідовності становлять до 95%, тоді як частка кодуючих послідовностей у геномах еукаріотів не перевищує 3%. Геноми Геном вірусів ГрупиI:Дволанцюгові ДНК-вірусиII:Одноланцюгові ДНК-вірусиIII:Дволанцюгові РНК-вірусиIV:Позитивно спрямовані одноланцюгові РНК-вірусиV:Негативно спрямовані одноланцюгові РНК-вірусиVI:Одноланцюгові зворотньо-транскрипційні РНК-вірусиVII:Дволанцюгові зворотньо-транскипційні ДНК-віруси Геном вірусів Вірусний геном є кільцевим, як у поліомавіруса, чи лінійним, як в аденовіруса. У РНК-вірусів і деяких ДНК-вірусів геном часто розділяється на окремі фрагменти: у цьому випадку геном називається сегментованим. У РНК-вірусів кожний сегмент часто кодує лише один білок, а в одному капсиді може знаходитись кілька сегментів. Проте, всі сегменти не є необхідними, щоб вірус був вірулентним. Розмір вірусного геному значно відрізняється між видами. Найменший геном в одноланцюгових ДНК-вірусів родини Circoviridae, кодує лише два білки і має розмір близько 2 т.п.н.Найбільший геном у мімівірусів, має розмір понад 1,2 млн.п.н. і кодує близько однієї тисячі білків.На загал РНК-віруси мають менший розмір геному ніж ДНК-віруси. Геноми вірусів і бактеріофагів побудовані за подібним економним принципом: порівняно невелика кількість генів, мінімальна кількість міжгенної ДНК.Спостерігається яище перекриття генів за рахунок використання різних рамок зчитування, яке також іноді зустрічається в еукаріотів. Геном археїв Як правило археї мають єдину кільцеву хромосому. Найбільший відомий геном археїв становить 5 751 492 п.н. і належить Methanosarcina acetivorans. Найменший геном у Nanoarchaeum equitans налічує 490 885 п.н., які, приблизно, відповідають 537 генам, що кодують білки. В археїв також знайдено невеликого розміру кільцеві ДНК, плазміди, які можуть переносить від клітини до клітини під час фізичного контакту, процесу подібного до кон’югації в бактерій. Археї є генетично відмінними від бактерій і еукаріотів. Приблизно 15% білків, які кодуються генoмом археїв, є унікальними. Архебактерії істотно відрізняються від інших мікроорганізмів за складом і послідовністю нуклеотидів у рибосомних і транспортних РНК.Гени тРНК та рРНК археїв містять унікальні археальні інтрони, які не подібні до еукаріотних. Геном прокаріотів У геномі прокаріотичної клітини кількість ДНК і генів значно зростає, але зберігається принцип економічності щодо використання більшості послідовностей для кодування генетичної інформації. Наприклад, геном Escherichia coli представлений однією кільцевою молекулою ДНК (бактеріальною хромосомою) довжиною 4,6 млн.п.н. Близько 90% цієї ДНК припадає на кодуючі послідовності ~4100 білкових генів і ~120 генів РНК, яка не транслюється. Середній розмір гена становить 950 пар основ, середня довжина міжгенної ділянки - 118 пар основ. Проте, міжгенні зони мають досить нерівномірний розподіл за довжиною, яка варіює від 0 до 1 тис. 730 пар основ. Часткова генетична карта оперонів Escherichia сoli, таких як триптофановий і лактозний оперони Escherichia сoli Кільцева ДНК бактерійної хромосоми існує у клітині у вигляді комплексу з білками. Ця взаємодія є досить динамічною, і практично весь бактерійний геном (що принципово відрізняє його від еукаріотичного геному) перебуває в потенційно транскрипційно-активному стані: гени й оперони є об’єктами швидкої оперативної регуляції у відповідь на зміну зовнішніх умов. - фактор , який стимулює інверсію Геном прокаріотів Характерною особливістю бактерій є наявність у клітині, поряд із бактерійною хромосомою, невеликих автономних елементів геному - плазмід. Плазміда є кільцевою молекулою ДНК (типовий розмір ~3 тис. пар основ), яка містить кілька генів і реплікується незалежно від бактеріальної хромосоми. Геном прокаріотів Геном еукаріотів Еукаріотична ДНК існує в клітинному ядрі у складі хромосом, кожна хромосома містить одну гігантську лінійну молекулу ДНК. Послідовності, що повторюються, зосереджені на кінцях хромосом (теломери) і в зонах прикріплення хромосом до веретена поділу при мітозі (центромери). містить значно більшу кількість ДНК порівняно з геномами прокаріотів, розміри генома зростають до 107-1012 п.н. переважна частина ДНК представлена послідовностями, що не є кодуючими (частка кодуючих послідовностей у геномах евкаріотів не перевищує 3 %). приблизно половина еукаріотичного геному - це послідовності, представлені багатьма копіями. послідовності, що повторюються, зосереджені на кінцях хромосом (теломери) і в зонах прикріплення хромосом до веретена поділу при мітозі (центромери). характерною ознакою генів еукаріотів (на відміну від прокаріотів) є мозаїчний принцип будови кодуючої частини: власне кодуюча частина - це послідовність окремих змістовних - екзонів (exon), розділених беззмістовними інтронами (intron). типовою ознакою еукаріотичних геномів є наявність кількох типів генних кластерів, що повторюються багато разів. Геном еукаріотів При транскрипції молекула РНК синтезується суцільно (первинний продукттранскрипції - первинний транскрипт - містить екзони та інтрони).Отже, необхідним етапом експресії гена є процес сплайсингу - вирізання інтронів і зшивання екзонів у кінцевий транскрипт, який може бути використаний як матриця для білкового синтезу. Геном еукаріотів Exon Exon Exon Intron Intron Загальна кількість генів у геномах вищих еукаріотів варіює приблизно від 20 до 30 тис. У геномі людини кількість білкових генів становить 21 тис., ще кілька тисяч генів кодують РНК, яка не піддається трансляції. Загальні характеристики білкових генів людини:• Середній розмір гена (ураховуючи інтрони) - 100 т.п.н. (максимум - 2 млн 400 тис.).• Середній розмір кодуючої частини – 1,4 т.п.н. (максимум - 80 т.п.н.).• Середній розмір екзона - 150 п.н.• Середня кількість екзонів - 9 (максимум - 178).• Середній розмір інтрона - 5 т.п.н. (максимум - 820 т.п.н.).Загальною тенденцією, яка спостерігається в геномі людини, є наявність порівняно коротких екзонів, розділених довгими інтронами. Геном еукаріотів Відносний вміст послідовностей різних типів у геномі людини Кодуючі послідовності генів займають лише ~1,5% геному. Решта припадають на міжгенну ДНК (де містяться також регуляторні ділянки), інтрони (~34%) і, більше половини геному - на послідовності, що повторюються. Часто екзони відповідають окремим структурним доменам мультидоменних білків: еволюційне збирання білка з кубиків-доменів може здійснюватись шляхом перетасування екзонів на рівні ДНК. Геном еукаріотів NIRF/UHRF2 убіквітин-лігаза полегшує координування між клітинним циклом, убіквітин-протеасомною деградацією білків і епігенетичною системою (перетворення частин зародка під час розвитку). NIRF взаємодіє з циклінами CDKs, p53, pRB, PCNA, HDAC1, DNMTs, G9a, метилює Lys-9 гістону H3 та метилює ДНК. Однією із форм сплайсингу є альтернативний сплайсинг, який забезпечує кодування одним геном структурно і функціонально (зазвичай) різних поліпептидів (різних кінцевих продуктів), збільшуючи їхнє розмаїття. Таким чином, альтернативний сплайсинг можна інтерпретувати як механізм “перекривання” еукаріотичних генів. Геном еукаріотів Основні типи повторів у геномі вищих еукаріотів: Псевдогени – неактивні, але стабільні елементи геному, що виникли внаслідок мутацій у попередньо працюючому гені. Це послідовності, що подібні до звичайних структурних генів, але, як правило, не експресуються з утворенням функціонально активних поліпептидів (від 1 до кількох тисяч у геномі людини). DNA Основні типи повторів у геномі вищих еукаріотів: Тандемні повтори - до цього класу повторів можна віднести тандемні повтори генних кластерів, багатократні повтори коротких послідовностей у теломерах, повтори α-сателітної ДНК у центромерах (довжина повтору варіює від 7 пар основ у дрозофіли до 200 пар основ у ссавців, у людини - 171 пара основ). Основні типи повторів у геномі вищих еукаріотів: По всьому геному розподілені також так звані прості повтори (SSR, simple sequence repeats, ~3% у геномі людини). Зазвичай виділяють мікросателіти - 1-10 пар основ, що повторюються від 10 до кількох тисяч разів, і мінісателіти - 10-100 пар основ, які повторюються до 100 разів. У геномі людини є принаймні 30 тис. міні - та 200 тис. мікросателітних локусів.Мікросателіти зазвичай нейтральні, кодомінантні і переважно розташовані в районах некодуючої ДНК. Мінісателіти знайдені більш ніж в 1000 місцях в геномі людини. Деякі мінісателіти містять центральну ділянку (або «ядро»), послідовність нуклеотидів «GGGCAGGAXG» (де X може бути будь-яким нуклеотидом) або більш загально на одному з ланцюжків переважають пурини, а на іншому - піримідини. Припускають, що ця послідовність по суті заохочує хромосомні перестановки ДНК. Згідно з альтернативними моделями, ця послідовність сприяє розривам подвійної спіралі ДНК, що є першопричиною варіації числа мінісателітів. Сегментні дуплікації - великі блоки довжиною 1-200 тис. пар основ, які характеризуються високим ступенем гомології (близько 5% у геномі людини). Імовірно, сегментні дуплікації є продуктом порушення хромосом. Частіше зустрічаються в перицентромерних і субтеломерних зонах. Основні типи повторів у геномі вищих еукаріотів: Основні типи повторів у геномі вищих еукаріотів: Інтерсперсні (мобільні) елементи, нуклеотидна послідовність, здатна змінювати положення в геномі (~44 % у геномі людини). Значна частина таких послідовностей є результатом колишньої активності мобільних елементів (таких, що втратили здатність до переміщення), але деякі зберігають свою активність досі. Розрізняють два типи мобільних елементів: транспозони і ретротранспозони. Більшість транспозонів пересуваються як фрагменти ДНК та інтегрують у геном у довільних сайтах. Ретротранспозони дуплікуються з проміжних РНК, що зворотно транскрибуються в ДНК, які інтегрують у новий локус геному. • ДНК-транспозони (3%) - переміщення здійснюється шляхом вирізання ділянки ДНК із наступним вбудовуванням її в інше місце.• LTR-ретропозони (8%) - як і для інших двох типів мобільних елементів, переміщення відбувається через проміжну молекулу РНК: на елементі послідовності (який містить довгі кінцеві повтори - Long Terminal Repeats - і кілька генів, зокрема ген зворотної транскриптази) здійснюється транскрипція; молекула РНК прямує до цитоплазми, де відбувається зворотна транскрипція - синтез ДНК на РНК-матриці за допомогою зворотної транскриптази (РНК-залежна ДНК-полімераза). ДНК повертається до ядра, де вбудовується в геном.• Мобільні елементи LINE (Long INterspersed Elements, 20%) містять кілька генів, включаючи ген зворотної транскриптази. На відміну від LTR-ретропозонів, зворотна транскрипція здійснюється в ядрі. У геномі людини присутні три родини таких елементів, одна з них є активною і слугує основним джерелом зворотної транскриптази у клітині.• Мобільні елементи SINE (Short INterspersed Elements, 13%) - короткі (100-400 п.н.) беззмістовні елементи, які використовують для переміщення систему LINE. До цього класу належить і Alu-повтор (від назви відповідної рестриктази, яка здатна специфічно гідролізувати цей елемент послідовності). • величезні розміри геномів, що досягають для окремих видів рослин десятків – сотень міліардів пар нуклеотидів ;• різкі коливання числа хромосом у різних рослин – від двох у деяких видів до декількох сотень у інших;• відстуність строгої кореляції між розміром геному і кількістю хромосом;• значною кількістю поліплоїдних (містять більше двох геномів на клітину) форм з близькими, але не ідентичними геномами (аллополіплоїдія); • надзвичайне збагачення геномів (до 99%) некодуючою ДНК Особливості геномів рослин В геномі арабідопсіса біля 15 тис. індивідуальних генів, які кодують білки. Біля 12 тис. з них містяться у вигляді 2-х копій на гаплоїдний набір. Отже загальне число генів - 27 тис.Число генів незначно відрізняється від числа генів у таких організмів, як людина або миша, однак розмір геному – у 25-30 разів менший.Гени арабідопсису компактні, містять лише декілька екзонів, розділених короткими (біля 250 п.н.) некодуючими ділянками ДНК. Проміжки між генами складають, в середньому, 4-6 т.п.н. Екзони збагачені гуаніном і цитозином. Арабідопсіс – дрібна рослина з родини хрестоцвітих (Brassicaceae). Геном мітохондрій і хлоропластів - автономний елемент еукаріотичного геному. Кільцева (як правило) молекула мітохондріальної ДНК містить від 6 тис. до 2 млн. пар основ і певний набір генів (рРНК, тРНК, деяких білків). Мітохондріальні гени містять інтрони (але не у ссавців). Розмір мітохондріального геному знижується в ході еволюції. Кільцева ДНК хлоропластів більша за розміром – містить до 200 т.п.н., хлоропластний геном кодує до ~100 білків. Оперонна організація генетичного матеріалу у бактерій. Індуцибельні та репресибельні оперони. Приблизно ѕ транскрипційних одиниць E. coli містять один ген, решта реалізує характерний для бактерій (і тільки для них) оперонний принцип організації генетичного матеріалу. Оперон - це кластер так званих структурних генів, на яких синтезується одна молекула мРНК, що має кілька (на кожен структурний ген) послідовних (які не перекриваються) відкритих рамок зчитування для трансляції відповідних білків. Оперонна організація генетичного матеріалу у бактерій Індуцибельні оперони бактерій Лактозний оперон (lac-оперон) E. coli став у свій час, завдяки дослідженням Жакоба і Моно, першою детально вивченою системою регуляції транскрипції. До складу оперона входять три структурні гени, які кодують ферменти, залучені до утилізації (катаболізму) лактози. Транскрипція всіх трьох генів здійснюється з одного промотора (синтезується єдина, так звана поліцистронна, молекула мРНК, яка має три послідовні відкриті рамки зчитування). Промотор оточують дві однакові операторні ділянки (lac-оператори), що мають спорідненість до lac-репресора, і сайт зв’язування CAP (Catabolite Activator Protein). Промотор lac-оперона є слабким - має досить низьку власну спорідненість до РНК-полімерази. Навіть якщо в середовищі є лактоза, але присутня також глюкоза (кращий харчовий субстрат для бактерій), транскрипція lac-оперона майже не здійснюється. Зниження рівня глюкози приводить до підвищення внутрішньоклітинної концентрації сАМР (циклічного аденозинмонофосфату), зв’язування якого з САР індукує конформаційну перебудову білка та появу його специфічної спорідненості до відповідного сайта на ДНК. Взаємодія САР із РНК-полімеразою підсилює її спорідненість до промотора - САР рекрутує полімеразу, яка далі розпочинає синтез мРНК . Коли з'являється лактоза, її невелика кількість перетворюється на алолактозу, яка спрацьовує як індуктор lac-оперона: зв'язування алолактози з репресором індукує втрату його спорідненості до оператора. Унаслідок руйнування петлі РНК-полімераза зв'язується з промотором і оперон починає працювати. У разі відсутності лактози гомодимери репресора (незалежно від можливої присутності САР) зв’язуються з обома операторами і при цьому взаємодіють між собою: утворюється тетрамерний комплекс, що утримує петлю ДНК. Усередині петлі розташований промотор, і це абсолютно запобігає зв'язуванню з ним РНК-полімерази. Репресибельні оперони бактерій trp-Оперон містить 5 структурних генів, що відповідають за синтез амінокислоти Trp, перед ними знаходяться промотор, оператор і лідерна послідовність, з якої розпочинається транскрипція. trp-Оперон перебуває під контролем trp-репресора. Алостеричним регулятором репресора є сам Trp: у комплексі з ним репресор набуває конформаційної форми, що має високу спорідненість до оператора. При зниженні концентрації Trp репресор дисоціює й ефективність ініціації транскрипції підвищується в ~70 разів. Триптофановий оперон Лідерна частина РНК містить стартовий кодон, що впізнається рибосомою, і чотири елементи послідовності: ділянка 1 містить два сусідні Trp кодони, ділянки 2-3 і 3-4 є попарно комплементарними, за ділянкою 4 розташована оліго-U послідовність. Отже, шпилька 3-4, фланкована оліго-U, є сигналом термінації транскрипції. Коли концентрація Trp є низькою (є потреба в Trp), рибосома зупиняється на триптофанових кодонах ділянки 1 (оскільки відсутня й триптофаніл-тРНК). У цьому випадку утворюється шпилька 2-3 (ділянка 3 не залучається до утворення термінуючої шпильки), і РНК полімераза продовжує синтез повноцінної мРНК. У разі високого рівня Trp рибосома швидко проходить через ділянку 1 на ділянку 2 і зупиняється на стоп-кодоні. У результаті утворюється шпилька 3-4 - формується сигнал термінації, РНК-полімераза зупиняє транскрипцію після синтезу короткої нефункціональної лідерної РНК. Атенюація є додатковим, менш ефективним механізмом регуляції: ефективність транскрипції підвищується в ~10 разів у відсутності Trp за рахунок атенюації. Сумісна дія атенюації та негативного контролю за рахунок репресора дозволяє змінювати активність оперона в ~700 разів залежно від внутрішньоклітинної концентрації Trp. Триптофановий оперон Кластерна організація генетичного матеріалу в еукаріотів. Кластер α- і β-глобінових генів людини.Гени гістонів.Гени рибосомної РНК. Усі гени багатоклітинного організму можна розділити на дві групи: гени, від яких залежать певні універсальні функції та які активні в усіх клітинах, - “гени домашнього господарства” (housekeeping genes); Як правило характеризуються високим вмістом пари GC і локалізовані в сегментах хромосом, що позитивно зафарбовуються при R-бендінгу (метод диференційного зафарбовування хромосом) гени, що специфічно активуються у клітинах певного типу, - “гени розкоші” (luxury genes), тобто гени, які забезпечують здійснення спеціалізованих функцій деякими типами клітин (наприклад, гени імуноглобулінів). Кластерна організація генетичного матеріалу в еукаріотів Серед еукаріотичних генів 25-50% є унікальними (представлені в геномі єдиною копією), решта належать до родин генів, що складаються з кількох копій, як правило, не ідентичних. Відповідні білки складають родину білків. Гени такої родини часто об’єднані в геномі в кластери, розташовані поряд у певній хромосомі. Такий кластер не є опероном. Кожен ген піддається регуляції як окрема одиниця транскрипції. Наприклад, кластер генів β-субодиниці гемоглобіну містить гомологічні гени, які активуються на певних стадіях індивідуального розвитку. Кластерна організація генетичного матеріалу в еукаріотів 4 види Hb (HbА, HbА2, Hb ембріона, HbF плода).Субодиничний склад: α2β2, α2δ2, α2ε2, α2γ2 (в HbF γ - ланцюги 2-х видів γG, γA). Білковий ланцюг кодується 6-ма генами α, β, δ, ε, γG, γA ▪ Гени Hb є унікальними - представлені невеликою кількістю копій▪ Кластер α-глобінових генів людини – 16 хромосома; 25 т.п.н, повторюється двічі▪ Кластер β-глобінових генів людини – 11 хромосома; 65 т.п.н.▪ 4 гена (β, δ, γG, γA) об’єднані в кластер, який повторюється декілька разів. Субодиниці, які кодуються цими генами входять до складу одного виду Hb, який утворюється на певній стадії онтогенезу. ▪ У глобіновому кластері досить великі спейсерні ділянки (від 4000 до 14000 п.н.)▪ Всередині генів містяться довгі інтрони Гени гістонів: кожен з п’яти видів білків кодується відповідним геном усі 5 гістонових генів згруповані у єдиний кластер довжиною ~6900 п.н. кластери повторюються багаторазово (у людини ~ 35 разів) і розміщуються в хромосомі тандемно у різних кластерах однотипні гістонові гени не завжди повністю ідентичні у всіх кластерах гени розміщуються в однаковій послідовності і розділені спейсерами (на спейсери припадає ~70% усієї довжини кластера ) відсутність в гістонових генах інтронів (чим відрізняються від більшості генів еукаріотів) за виключенням дрозофіли в еукаріотів кластер гістонових генів транскрибується як одне ціле у вигляді пре-мРНК, яка при дозріванні розрізається на 5 окремих гістонових мРНК Гени рибосомної РНК : ▪Локалізуються в ядерцевих організаторах.▪ Гени 5S рРНК тандемно повторюються в іншому місці геному. ▪ Представлені великою кількістю копій (у людини в розрахунку на гаплоїдний набор -100)▪ Подібно до гістонових генів відсутні інтрони і більший вміст GC-пар▪ Довжина кластера 3-х генів 8000 н.п.▪ В кластері гени розділені двома спейсерами▪ Кожний кластер транскрибується як одне ціле з утворенням пре-РНК (кластер є одиницею транскрипції)Також зібрані в тандемні кластери частина генів тРНК і малих ядерних РНК.

Приложенные файлы

  • ppt 18341189
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий