Наследственный материал т.е. ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) организма, состоит из последовательности из четырех нуклеотидов в определенной схеме, которая информационного кодирования в зависимости от их порядка. Под геномной организацией понимается линейный порядок элементов ДНК и их деление на хромосомы . «Организация генома» может также относиться к трехмерной структуре хромосом и расположению последовательностей ДНК в ядре.
Описание
У организмов есть множество способов организации соответствующих геномов . 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 умеренное 4-5-кратное увеличение общего числа генов (см. Рисунок справа). Однако соотношение кодирующих последовательностей к некодирующим и повторяющимся последовательностям указывает на сложность генома: в основном «открытые» геномы одноклеточных грибов имеют относительно мало некодирующей ДНК по сравнению с высокогетерохроматическими геномами многоклеточных организмов. [ необходима цитата ]
В частности, у млекопитающих накоплено значительное количество повторяющихся элементов и некодирующих областей, на которые приходится большая часть их последовательностей ДНК (52% некодирующих и 44% повторяющихся ДНК ). [1] [2] Таким образом, только 1,2% генома млекопитающих кодирует функцию белка . Это массовое распространение повторяющихся и некодирующих последовательностей в многоклеточных организмах, скорее всего, связано с включением инвазивных элементов, таких как транспозоны ДНК , ретротранспозоны и другие повторяющиеся элементы. [3] Расширение повторяющихся элементов (таких как последовательности Alu ) даже проникло в транскрипционные единицы генома млекопитающих. Это приводит к тому, что единицы транскрипции часто намного больше (30–200 т.п.н.), обычно содержащие несколько промоторов и повторы ДНК в нетранслируемых интронах . [ необходима цитата ]
Обширное расширение генома с помощью 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 для персонализированных прогнозов в клиниках. [4]
Смотрите также
Рекомендации
- ↑ Venter G и др., The Sequence of the Human Genome Science (2001) 291. pp1304-51.
- ↑ RA Harris et al., Специфические для человека изменения структуры генома, обнаруженные наукой о геномной триангуляции (2007), 316.5822, стр. 235-7
- ^ Хейг H. Kazazian младший Mobile Elements: Водители Genome Evolution Наука, 2004 Mar; 303: 1626-32
- ^ Вест М. и др., Освоение сложности геномных данных для персонализированной медицины Genome Res. (2006) 16: 559-66