Značilnosti genomov

From Wiki FKKT

Jump to: navigation, search

Celostno količino genetske informacije določenega organizma, ki je shranjena v dolgi in tesno zviti makromolekuli DNA(ozr v primeru virusov RNA), imenujemo genom. Genom vključuje tako gene, kot tudi nekodirajoče sekvence DNA [1]. Veda, ki se ukvarja z preučevanjem globalnih lastnosti genomov sorodnih organizmov se imenuje genomika, in se razlikuje od genetike, ki se navadno omejuje na študije lastnosti enega gena ali skupine genov.

Contents

Splošno

V klasični genetiki imajo organizmi, ki se spolno razmnožujejo, v gametah polovično število kromosomov somatske celice. Genom je celoten set kromosomov v gameti. V bakterijah in arhejah, ter v mitohondrijih in plastidih ter virusih, ki prav tako vsebujejo gene, krožna ali linearna molekula DNA(ozr RNA za nekatere viruse) predstavlja genom. Genom lahko vsebuje tudi nekromosomske genetske elemente, kot so plazmidi. Tako število baznih parov, kot število genov se razlikuje od vrste do vrste. Je le groba povezava med tema dvema številoma. Organizem z največjim do sedaj odkritim številom genom je pražival, povzročitelj trikomoniaze. Ima 60000 genov, kar je skoraj 3x toliko kot v človeškem genomu.

Vrste genomov

Vsi organizmi, ki so višje razviti kot virusi, imajo nekaj genske informacije tudi zunaj celičnega jedra. Tako pri evkariontih najdemo genom tudi v mitohondrijih – mitohondrijski genom in pri rastlinah v kloroplastih – plastom. Vendar pa le-ti (mitohondrijski genom in plastom) nista del genoma organizma.

Poliploidnost

Nekateri organizmi imajo več kopij kromosomov. Diploidni organizmi imajo 2 homologni kopiji vsakega kromosoma, navadno enega od očeta in enega od matere. Skoraj vsi sesalci spadajo med diploidne organizme. Človeške diploidne celice imajo 46 kromosomov, haploidne gamete(jajčeca in spermiji) pa 23 kromosomov. Retrovirusi, ki vsebujejo dve kopiji njihovega RNA genoma so prav tako diploidni. Tak virus je npr HIV. Poznamo tudi poliploidne organizme. Poliploidni tipi so poimenovani glede na število kromosomskih setov v jedru. Tako poznamo triploide, tetraploide, pentaploide, heksaploide, oktaploide, dekaploide in dodekaploide. Večina organizmov je normalno diploidnih. Poliploidnost se lahko pojavi zaradi abnormalne celične delitve med metafazo 1 in mejozo. Je zelo pogosta v rastlinah, predvsem med praprotnicami in semenke. Pšenica ima tako po tisočletjih načrtnega križanja s strani človeka nekaj diploidnih sevov, nekaj tetraploidnih in nekaj heksaploidnih.

Poliploidnost je pri živalih bolj pogosta pri nižjih oblikah kot so ploski črvi in pijavke. Te živali se pogosto razmnožujejo nespolno. Pri človeku do prave poliploidnosti ne pride skoraj nikoli, se pa lahko pojavi v določenih tkivih(najpogosteje v jetrih). Pri rastlinah je poliploidnost mnogo bolj pogosta. Nekatere študije kažejo, da je od 30 do 80% vseh obstoječih rastlinskih vrst poliploidnih.

Poliploidnost se v normalnih pogojih pojavlja v nekaterih živalskih tkivih, npr v mišičnem tkivu. To imenujemo endopoliploidnost.

Poliploidnost lahko induciramo v rastlinah in celičnih kulturah z nekaterimi kemikalijami. Najbolj znana sta kolkicin in orizalin, oba povzročita podvajanje kromosomov.

Genomska evolucija

Genom je več kot le vsota vseh genov nekega organizma. Nekatere njegove značilnosti lahko preučujemo brez podatkov o določenih genih in njihovih produktih. Raziskovalci primerjajo število kromosomov, velikost genoma, organiziranost genov, kodon in vsebnost GC parov, da bi ugotovili mehanizme, ki so pripeljali do tako velikega števila različnih genomov.

Podvajanje igra pomembno vlogo pri oblikovanju genoma. Podvajanje je lahko od kratkega tandemskega ponavljanja, do podvajanja skupine genov ali do podvajanja celega kromosoma ali celo celega genoma. Takšna podvajanja so najbrž bistvena pri nastajanju genskih novitet.

Viri

Personal tools