О хромосомах

Клетка — самая малая единица ткани, окруженная мембраной, которая включает субструктуры, осуществляющие различные функции.Одной из наиболее важных является ядро, которое также окружено мембраной и содержит 23 пары больших молекул, названных хромосомами. Мы наследуем одну из каждой пары от нашей матери, другую от нашего отца. Таким образом, мы имеем две копии каждого гена, по одному от каждого родителя. Наши 19000 пар генов распределены неравно среди 23 пар хромосом. Рисунок 1.2 показывает пару хромосом, одна из которых наследуется от матери, другая от отца. Они соединены в центромере. Гены составляют примерно 2% общего количества оснований, тогда как некодирующие области составляют оставшиеся 98%.

Базисная арифметика говорит нам, что если существуют 19000 генов и более 100000 протеинов, единичный ген в среднем кодирует более пяти протеинов. Это возможно благодаря процессу сплайсинга генов, в котором продукты генов обрезаются и повторно соединяются с формированием матрицы для синтеза различных протеинов.

Рисунок 1.2. Пара хромосом. Каждая хромосома состоит из двух нитей ДНК, откуда и берется термин «пары оснований».

Хромосома — очень длинная молекула ДНК, которая синтезируется в процессе деления клеток путем соединения вместе миллионов оснований. В своей последовательности каждая хромосома содержит различное число генов. Например, хромосома 1, самая длинная хромосома, включает 249 миллионов пар оснований и более чем 3000 генов,тогда как хромосома Y, самая короткая хромосома, имеет около 200.

Хромосомы нумеруются 1-22 от наибольшей к наименьшей. У человека 23-ья хромосома формируется XX парой у женщин и XY парой у мужчин. Y хромосома, которая дифференцирует мужчин от женщин, может наследоваться только от родителя мужского пола. Цитоплазма, в основном гель, состоящий преимущественно из протеинов и крошечных органелл, распространяется в пространстве между ядром и наружной мембраной.

Естественно предполагать, что сложные виды будут иметь больше генов и больше хромосом относительно примитивных форм, но это не только неверно, но и не соответствует действительности. Например, геном растения Paris japonica в 50 раз длиннее генома человека. Проблема с таким количеством багажа заключается в необходимости продолжительного времени и значительных ресурсов для деления клеток Paris japonica в процессе роста, что замедляет весь процесс.

Растения с огромными геномами более чувствительны к загрязнению и подвергаются большему риску вымирания вследствие затрат на поддержание целостности их ДНК. Крошечная, легко адаптируемая водяная блоха Daphnia pulex имеет 31 000 генов по сравнению с 19 000 у человека. Причина ее приспособляемости объясняется большим числом генов. Было высказано предположение, что Daphnia pulex в ответ на изменения внешней среды может «переключать» соответствующие гены, изменяя свой организм для адаптации.

1+

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *