ОСОБЕННОСТИ ГЕНОМА ПРОКАРИОТ И ЭУКАРИОТ.

отличаются по величине информативной емкости генома – количеству генов в геноме. У кишечной палочки – 2-3 тысячи генов, у человека – 30 тысяч генов.

отличаются по объему генома – суммарной длине молекул ДНК. У кишечной палочки – 0,1 см, у человека

– 187 см.

явление избыточности ДНК.

80% ДНК избыточны, только 20% идет на построение генов. Характерна для эукариот.

Один из антимутационных барьеров.

в геноме эукариот имеются повторяющиеся (дуплицированные) гены:

а) уникальные по частоте повторов (от 3 до 10 копий на геном) – структурные гены,

б) умеренно-повторяющиеся (от 1000 до 100000 копий на геном) – гистоновые гены, гены тРНК и рРНК,

в) многократно-повторяющиеся гены (от 10х5 до 10х6),

г) нетранскрибируемые гены (сателлитная ДНК) с высоким повтором относительно коротких нуклеотидных последовательностей, функции до конца не выяснены, занимают определенные приконцевые и прицентромерные участки хромосом.

Уникальные и повторяющиеся последовательности (доля) в геноме некоторых эукариот (по F. Ayala, J. Kiger, 1980).

Организм		Частота последовательностей
	Уникальных	Умеренно	Часто	Очень часто
		повторяющихся*	повторяющихся	повторяющихся
			**	***
Улитка (Nassaria	0,38	>0,12	>0,15	0,18
obsolete)
Корова (Bos tauris)	0,55	-	0,38	0,05

Лягушка (Xenopus	0,54	0,06	0,31	0,09
laevis)
Морской еж	0,38	0,25	0,27	0,10
(Strongilocentrotus
purpuratus)
Дрозофила	0,75	-	0,15	0,10
(Drosophila
melanogaster)

Примечание: * 20-50 копий, ** 250-6000 копий, *** до 106 копий.

по генному составу.

Уэукариот - 5, а у прокариот – 4 класса генов.

Уэукариот присутствуют:

псевдогены (гены – испорченные копии нормально функционирующих генов),

мобильные генетические элементы (транспозоны, прыгающие гены) – могут встраиваться в структурные гены и оказывать воздействие на их структуру.

различия в молекулярном строении гена. У прокариот ген на всем протяжении является функциональным, т.е. имеет цистронную структуру, а у эукариот гены имеют мозаичное или прерывистое строение, т.е. состоит из кодирующих участков – экзонов и некодирующих – интронов.

РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ ГЕНОВ.

Экспрессия генов — это процесс, в котором наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок. Экспрессия генов может регулироваться на всех стадиях процесса: и во время транскрипции, и во время трансляции, и на стадии пост- трансляционных модификаций белков.

Структурно – функциональная организация ДНК у про- и эукариот

Участок ДНК	Функции
Структурные гены	Имеются у про- и эукариот
	и содержат информацию о
	строении белков,
	выполняющих
	специфические и
	общеклеточные функции, а
	также информацию о тРНК
	и рРНК
Экзоны	Информативные участки
Оператор	генов
	Расположен у прокариот
	перед структурными
	генами и служит для связи
	с белком-репрессором

Промотор	Служит для связи с ферментом
	РНК-полимеразой. У прокариот
	представлен ТАТААТ-
	последовательностью, а у
	эукариот- ТАТА – блоком или
	ЦААТ-блоком, которые
	расположены на разных
	расстояниях от стартовой точки
	транскрипции
Терминатор	Служит для прекращения роста
	цепи РНК и ее освобождения от
	матрицы ДНК.
	У большинства прокариот в
	связи с наличием факторов
	антитерминации транскрипция
	продолжается за пределами
	терминатора, что ведет к
	образованию полицистронной
	мРНК. У эукариот терминатор
	останавливает движение РНК-
	полимеразы, что приводит к

Ген-регулятор	У прокариот содержит
	информацию о
	структуре белков-
	репрессоров,
	регулирующих работу
	других генов
Ген-интегратор	Координирует работу
	других генов и может
	оказывать у эукариот
	плейотропный эффект