3. Геном хлоропластов
Геномы хлоропластов и митохондрий похожи. ДНК хлоропластов (хпДНК) тоже двунитчатая, кольцевая, сверхскрученная. Размеры молекулы хпДНК составляют 80-600 тпн.
Число копий хпДНК на одну клетку, например, в листьях свеклы, составляет 4-8 на нуклеоид, при этом 4-18 нуклеоидов находятся в одном хлоропласте, а в клетке – примерно 40 хлоропластов. В итоге в каждой клетке может быть до 6000 молекул хпДНК.
Геномы хлоропластов у высших растений варьируют по длине, но имеют общие черты. В геноме есть так называемые инвертированные повторы (IRA и IRB). Гены, находящиеся в составе этих повторов, присутствуют в геноме в двух копиях, в их число входят гены всех 4-х рРНК. Более короткая область ДНК, расположенная между инвертированными повторами, называется «короткая однокопийная последовательность», или SSC (short single cоpy sequence), а с противоположной стороны находится LSC (long single copy sequence» - «длинная однокопийная последовательность».
На схеме показана генетическая карта хлоропластной ДНК печеночного мха Marshantia polymorpha. Синим цветом показаны гены, кодирующие продукты, участвующие в трансляции (rpl и rps- белки большой (large) и малой (small ) субъединиц рибосом; 4.5; 5; 16 и 23S – рРНК); красным – гены субъединиц РНК – полимеразы; зеленым- гены белков фотосинтеза; желтым- ген пермеазы. Имеются также гены 32-х типов тРНК (на схеме не показаны). Часть белков, необходимых для фотосинтеза и других функций хлоропластов, поступает из клетки.
В некоторых генах, кодирующих белки и тРНК, найдены интроны. Все мРНК, которые образуются в геноме хлоропластов, транслируются на собственных рибосомах хлоропластов.
В заключение необходимо сказать, что геном митохондрий и пластид называется плазмон, в отличие от генома ядерного, а их гены – плазмогены.