Уникальные и повторяющиеся последовательности в геноме эукариот
Главной особенностью генетического материала эукариот в сравнении с прокариотами является наличие избыточнойДНК.
87,8 % генома E.coli занимают белок – кодирующие гены, или цистроны, 0,8 % — гены, кодирующие различные виды РНК (тРНК, рРНК и др.). Таким образом, геном Е. coli на 88,6 % занят генами, а межгенные участки составляют относительно малую долю (около 11%). Однако и межгенные интервалы очень часто содержат различные функциональные сайты, т. е. выполняют регуляторные функции.
Иная картина наблюдается у эукариотических организмов. Например, у человека только 1 % генома приходится на кодирующие экзоны, 24 % на некодирующие интроны и 75 % на межгенные промежутки. Другими словами, у человека только 1 % ДНК генома кодирует информацию о синтезе белков.
Существуют виды, геном которых в десятки раз больше генома человека, например некоторые рыбы, хвостатые амфибии, лилейные растения. Избыточная ДНК характерна для всех эукариот.
Различают следующиефракциив геноме эукариот:
1. Уникальные последовательности, т. е. представленные в одном экземпляре. Обычно это – гены.
2. Среднечастотныеповторы. Это последовательности, повторяющиеся десятки и сотни раз.
3. Высокочастотные повторы, число которых в геноме достигает 106 копий. Они образуют семейства- совокупность последовательностей, полностью или частично гомологичных друг другу.
Эта фракция генома (сателлитная ДНК в градиенте CsCl) представлена небольшим (10—15) числом семейств коротких (5-12 пн) повторов, образующих протяженные блоки. У большинства видов эта фракция занимает не более 10% генома.
Остальные 90 % генома эукариот построены по принципу чередования (интерсперсии) уникальных и повторяющихся последовательностей. Условно выделяют два основных типа интерсперсии, получивших названия по тем видам, у которых они впервые были описаны: интерсперсия типа «ксенопус» (обнаружена у Xenopus Iаеvis) и типа «дрозофила» (впервые описана у D. melanogaster).
Примерно в 50 % генома Xenopus laevis уникальные последовательности из 1500 пн чередуются с повторяющимися, средний размер которых 300 пн. В остальной части геномов типа «ксенопус» расстояния между соседними повторами значительно превышают 1-2 тпн.
Структура генома типа «ксенопус» широко распространена, особенно среди животных. Млекопитающие и человек также относятся к этому типу организации генома.
Дрозофила по параметрам интерсперсии резко отличается от видов, имеющих геном типа «ксенопус». Повторяющиеся последовательности длиной 5600 пн чередуются с уникальными, длина которых не менее 13 000 пн.
Интересно отметить, что у Musса domestica — вида, близкого D. melanogaster, геном устроен по типу «ксенопус». Этот факт прямо указывает на то, что в ходе эволюции возможны очень быстрые преобразования характера чередования последовательностей.
Птицы по параметрам интерсперсии занимают промежуточноеположение между типом «ксенопус» и типом «дрозофила». Многие виды не могут быть отнесены ни к тому, ни к другому типу.
Дата добавления: 2017-02-04; просмотров: 4897;