Home Tekniikka Perimä

Perimä



Johdanto

Molekyylibiologian ja genetiikan aloilla genomi viittaa organismin putoamisgeneettiseen materiaaliin. Nämä geneettiset materiaalit sisältävät DNA:n tai RNA:n (virusRNA).

GenomicDNAsisältää koodaavanDNA:n ja ei-koodaavanDNA:n, mitokondriaalisen DNA:n ja klooriplastiDNA:n.

Thetermgenomewascreatedin1920byHansWinkler,professorofbotanyattheUniversityofHamburg,Germany.

Genomin tutkimista koskevaa tiedettä kutsutaan genomiikaksi.

Luokittelu

Virusgenomi

Virusgenomi voi koostua RNA:sta tai DNA:sta.RNA-viruksen genomi sisältää yksijuosteisen tai kaksijuosteisen RNA:n sekä yhden tai useampia yksittäisiä RNA-molekyylejä. jotka koostuvat yhdestä suoraviivaisesta DNA-molekyylistä, mutta osa niistä koostuu pyöreistä DNA-molekyyleistä koostuvista DNA-virusgenomeista.

Prokaryoticgenome

ThegenomesofprokaryotesandeukaryotesarecomposedofDNA.ArchaeahaveaDNAgenomecomposedofcircularchromosomes.Mostbacteriaalsohaveacircularchromosome,however,somebacterialspeciescontainlinearchromosomesormultiplechromosomes.ThegenomesofmostprokaryotesdonotcontainrepetitiveDNA.Somesymbioticbacterialgenomespeciescontainahighproportionofpseudogenes.Forexample,Serratiasymbioticagenomespecieshasonlyabout40%ofitsDNAencodingproteins.Somebacterialgenomesalsocontainauxiliarygeneticmaterial,whichispresentinplasmids.Forthisreason,thetermgenomeshouldnotbeusedasasynonymforchromosome.

Theeukaryoticgenome

TheeukaryoticgenomeconsistsofoneormorelinearDNAchromosomes.Thenumberofchromosomesthatmakeupthegenomeofeukaryotesvariesgreatly.Jackjumperantsandasexualnematodeshaveonlyonepairofchromosomeseach,whilefernspecieshave720pairsofchromosomes.Humancellshave22pairsofautosomesand1pairofsexchromosomes.

Inadditiontothechromosomesinthenucleus,eukaryoticorganellessuchaschloroplastsandmitochondriahavetheirownDNAandchromosomes.Therefore,therearealsotheterms"mitochondrialgenome"and"plastidgenome".Likethebacteriafromwhichtheyoriginate,bothmitochondriaandchloroplastscontaincircularchromosomes.

Differentfromprokaryotes,eukaryoteshaveexon-intronorganizationofprotein-codinggenesandacertainamountofrepetitiveDNA.ThemajorityofmammalianandplantgenomesarecomposedofrepetitiveDNA.

Koodaussekvenssi

TheDNAsequencethatcarriesthegeneticinformationofthesyntheticproteinisthecodingsequence.Theproportionofcodingsequencesinthegenomevariesgreatlyindifferentspecies.Largergenomesdonotnecessarilycontainmoregenes,andtheproportionofnon-repetitiveDNAincomplexeukaryotesdecreasesasthesizeofthegenomeincreases.SimpleeukaryotessuchasCaenorhabditiselegansandDrosophilahaveahigherproportionofcodingDNAthanrepetitiveDNA,whilethegenomesofmorecomplexeukaryotesareoftencomposedofrepetitiveDNA.TheproportionofrepeatedDNAinthegenomesofsomeplantsandamphibiansexceeds80%.Similarly,only2%ofthehumangenomeencodesDNA.

Ei-koodaavat sekvenssit

Non-codingsequencesincludeintrons,non-codingRNAsequences,regulatoryDNAandrepetitiveDNA.98%ofthehumangenomebelongstonon-codingsequences.TherepetitiveDNAofthegenomehastandemrepetitivesequencesandscatteredrepetitivesequences.

Transposonit

Transposons(TEs)areDNAsequenceswithaspecificstructure.Theycanmovearoundthegenomewithoutafixedposition.ClassITEjumpsthroughthecopyandpastemechanism,andClassIITEisexcisedfromthegenomeandinsertedintoanewposition.

ThemovementofTEisthedrivingforcefortheevolutionofeukaryoticgenomes,becausetheirinsertioncandestroygenefunction,homologousrecombinationbetweenTEscanleadtogeneduplication,andTEcanalsocombineexonswithTheadjustmentsequenceisreorganizedtoanewposition.

Retrotransposonit

Retrotransposonit voidaan kopioida RNA:ksi ja kopioida sitten genomiin toiseen paikkaan. Retrotransposonit voidaan jakaa kahteen luokkaan: pitkät toistot (LTR) ja ei-pitkät toistot (ei-LTR).

Genomikoko

Genomikoko on haploidigenomin kopiona olevien DNA-emäsparien kokonaismäärä.

Genomesizeispositivelycorrelatedwiththemorphologicalcomplexityofprokaryotesandlowereukaryotes.However,aftermollusksandallotherhighereukaryotesmentionedabove,thiscorrelationnolongerexists,mainlybecauseofrepeatedDNA.

Genomechanges

Allcellsoftheorganismarederivedfromthesamesinglecell,sotheyshouldhavethesamegenome.However,insomecases,differencescanoccurbetweencells.BothDNAreplicationduringcelldivisionandtheactionofenvironmentalmutagenscancausemutationsinsomaticcells.Insomecases,suchmutationscancausecancerbecausetheycausecellstodividefasterandinvadesurroundingtissues.Duringmeiosis,diploidcellsdividetwicetoproducehaploidgermcells.Inthisprocess,recombinationcausesthegeneticmaterialtobereshuffledfromhomologouschromosomes,soeachgametehasauniquegenome.

Genomeevolution

Thegenomeisnotonlythesumofthegenesoftheorganism,thegenomealsocontainsothercharacteristicsthatcanbeconsideredforspecificgenesandtheirproducts.

Replicationplaysanimportantroleintheshapingofthegenome.Thescopeofreplicationincludestheextensionofshorttandemrepeats,thereplicationofgeneclusters,thereplicationofentirechromosomesandeventheentiregenome.Thisduplicationmaybethebasisforthecreationofnewgenetictraits.

This article is from the network, does not represent the position of this station. Please indicate the origin of reprint
TOP