МОЛЕКУЛЯРНАЯ И СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ХРОМОСОМ.

ГЕНОМ ПРОКАРИОТ И ЭУКАРИОТ.

Генетический аппарат клетки. Понятие о кариотипе.

Геном–генетический материал ядра в гаплоидном наборе хромосом.

Функциональная единица – ген.

1988 – проект «Геном человека»

Плазмон – генетический материал цитоплазмы.

Функциональная единица – плазмоген.

Митохондриальная ДНК человека (секвенирована в 1981г.) – 25 хромосома (37 гена)

Признаки, наследуемые через цитоплазму, передаются только по материнской линии и в наследовании не подчиняются законам Менделя.

Прокариоты:

  1. объем генома (суммарная длина молекулы ДНК в гаплоидном наборе хромосом) – 1 мм
  2. Классы генов:

¨ Структурные

¨ Регуляторные

¨ Гены т-РНК

¨ Гены р-РНК

  1. Информативная емкость генома – 2000-4000 генов.
  2. Избыточность ДНК отсутствует

Эукариоты:

  1. объем генома человека – 187 см
  2. Классы генов:

¨ Структурные

¨ Регуляторные

¨ Гены т-РНК

¨ Гены р-РНК

¨ Гены гистоновые

  1. Информативная емкость генома человека – до 30 тыс. генов.
  2. Избыточность ДНК – наличие повторяющихся генов.

По числу повторов гены делятся на:

¨ Уникальные (до 10 повторов) – структурные гены

¨ Умеренно повторяющиеся (10000 и более повторов) - все остальные

¨ Многократно повторяющиеся (105 повторов) – сателитная ДНК, псевдогены, тандемные повторы

1902 – Теодор Бовери, У. Сеттон предположили, что гены находятся в хромосомах

1909 – Томас Морган, К. Бриджес, Альфред Стертевант доказали связь наследственного материала с хромосомами.

Главенствующая роль в передаче наследственной информации от клетки к клетке принадлежит хромосомам ядра эукариот:

  1. постоянно присутствуют в клетке
  2. способны к самоудвоению
  3. равномерно распределяют генетический материал во время деления между дочерними клетками

Генетическая активность хромосом зависит от степени компактизации и изменяется в течение митотического цикла клетки.

Деспирализованная форма хромосом в неделящемся ядре – называется ХРОМАТИН. Основу его составляет комплекс белков и ДНК (ДНП - дезоксирибонуклеопротеиновый).

Белки в составе ДНП делятся на:

¨ гистоновые (Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4) – обладают основными свойствами

¨ негистоновые – обладают кислыми свойствами

Уровни компактизации ДНП:

1. Нуклеосомный – G1 – период интерфазы;

2. Нуклеомерный – G2 - период интерфазы;

3. Хромомерный – начало профазы;

4. Хромонемный – конец профазы;

5. Хромосомный – метафаза.

Чем выше степень компактизации, тем меньше генетическая активность хромосом. Хромосомы генетически активны на первых двух уровнях в период интерфазы.

Генетически актины – могут происходить процессы редупликации, репарации.

Хромосомы на стадии метафазы генетически не активны.

Метафазная хромосома выполняет функцию хранения и распределения генетической информации.