Геномная организация
Наследственный материал , т.е. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) организма, состоит из последовательности из четырех нуклеотидов определенного образца, который кодирует информацию в зависимости от их порядка. Геномная организация подразумевает линейный порядок элементов ДНК и их разделение на хромосомы . «Организация генома» также может относиться к трехмерной структуре хромосом и расположению последовательностей ДНК внутри ядра.
Описание
[ редактировать ]Организмы имеют множество способов своих геномов организации . Сравнение геномной организации шести основных модельных организмов показывает увеличение размеров с увеличением сложности организма. Существует более чем 300-кратная разница между размерами геномов дрожжей и млекопитающих , но лишь скромное 4-5-кратное увеличение общего числа генов (см. рисунок справа). Однако соотношение кодирующих и некодирующих и повторяющихся последовательностей указывает на сложность генома: в значительной степени «открытые» геномы одноклеточных грибов содержат относительно мало некодирующей ДНК по сравнению с сильно гетерохроматическими геномами многоклеточных организмов. [ нужна ссылка ]
В частности, млекопитающие накопили значительные повторяющиеся элементы и некодирующие области, на долю которых приходится большая часть их последовательностей ДНК (52% некодирующих и 44% повторяющихся ДНК ). [1] [2] Таким образом, только 1,2% генома млекопитающих кодирует функцию белка . Такое массовое распространение повторяющихся и некодирующих последовательностей в многоклеточных организмах, скорее всего, происходит из-за включения инвазивных элементов, таких как ДНК- транспозоны , ретротранспозоны и другие повторяющиеся элементы. [3] Расширение повторяющихся элементов (таких как последовательности Alu ) проникло даже в транскрипционные единицы генома млекопитающих. Это приводит к образованию единиц транскрипции, которые часто намного больше (30–200 т.п.н.), обычно содержат несколько промоторов и повторы ДНК внутри нетранслируемых интронов . [ нужна ссылка ]
Обширное расширение генома некодирующей и повторяющейся ДНК у высших эукариот предполагает более обширные механизмы эпигенетического молчания. Считается, что исследования геномной организации — это будущее геномной медицины , которое предоставит возможность персонализированных прогнозов в клиниках. [4]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Вентер Г. и др., The Sequence of the Human Genome Science (2001) 291. стр. 1304-51.
- ^ Р. А. Харрис и др., Специфические для человека изменения структуры генома, обнаруженные с помощью науки геномной триангуляции (2007) 316.5822, стр. 235-7.
- ^ Хейг Х. Казазян-младший. Мобильные элементы: движущие силы науки об эволюции генома, март 2004 г.; 303:1626-32
- ^ Вест М. и др., Охватывая сложность геномных данных для персонализированной медицины Genome Res. (2006)16:559-66
