80 ! міжгенні ділянки в геномі людини можуть бути використанні для ідентифікації особи. які частини геному для цього використовують і як? развёрнутый ответ!
Объяснение:Кількість генів у клітині не залежить від складності організму
Кількість генів у геномах різних організмів значно варіюється. Зазвичай витримується таке правило: в еукаріотів генів більше, ніж у прокаріотів, у багатоклітинних організмів більше, ніж в одноклітинних (рис. 27.2). Варті уваги внутрішньоклітинні паразити, у яких генів менше, ніж у їхніх непаразитичних родичів. Так, у вільноживучих бактерій мінімальний набір становить приблизно 1500 генів, а у бактерій внутрішньоклітинних паразитів (наприклад, у мікоплазм, різні види яких спричиняють у людини атипову пневмонію та захворювання статевої системи) — приблизно 500 генів. В одноклітинних еукаріотів мінімальна кількість генів становить приблизно 5000, у багатоклітинних— 13000. У вищих рослин і ссавців — зазвичай 25000 генів. Однак кількість генів усередині груп може значно варіюватися. Так, геном плодової мушки дрозофіли містить 13600 генів. А в мікроскопічного круглого черва ценорабдітіса, який мешкає у рослинності, що гниє, — 18500. Рекордсменом за кількістю генів серед досліджених геномів тварин є крихітний рачок дафнія — 31000 генів. У цьому він значно випередив людину з її 23000 генів. Однак геном рису посівного ще більший — 40000 генів. Пояснюється це тим, що в дафнії та рису більшість генів у геномі мають по кілька копій. Розмір геному також не завжди пропорційний кількості генів. У пекарських дріжджів 5800 генів при розмірі геному у 12,2 млн пар нуклеотидів, а в дріжджів іншого виду — 5000 генів, хоча геном довший — 14,1 млн пар нуклеотидів. Цей парадокс пояснюється тим, що в геномі, окрім генів, є ще й некодувальна ДНК.
1 У рослин, щоправда, є особливі інфекційні РНК — віроїди, що з датні самостійно розмножуватися, не несучи в собі при цьому жодного гена. Звісно, такі РНК не більше живі, ніж віруси.
Не вся ДНК еукаріотів складається з генів
На запитання, що міститься в геномі, перша відповідь, яка спадає на думку, — гени. Справді, гени — це обов’язковий компонент геномів усіх живих організмів1. Утім гени не розташовані один за одним у вигляді неперервного ланцюга — між ними є міжгенна ДНК. Ця частина ДНК не кодує молекули РНК, і транскрипція
на них відбувається1. Частота мутацій у цих ділянках дуже висока, адже мутації в них зазвичай не призводять до порушень роботи організму. Такі мутації нешкідливі та, на відміну від мутацій у генах, не видаляються, бо ні на що не впливають. У бактерій такі міжгенні проміжки дуже короткі й представлені лише кількома нуклеотидами. Але якщо ми зазирнемо до послідовностей ДНК людини, то, на свій подив, виявимо, що проміжки між генами можуть бути утворені тисячами, десятками тисяч і навіть сотнями тисяч пар нуклеотидів некодувальної ДНК.
У людини лише невеличка частина ДНК кодує білки
У людини ДНК, що кодує РНК і білки, становить лише 1,5 % від всієї ДНК хромосом. Наявність такого величезного некодувального геному в еукаріотів (особливо багатоклітинних) тривалий час залишалася загадкою для вчених. Спочатку його вважали непотрібним і зневажливо називали «сміттєвою ДНК». Однак виявилося, що ця ДНК не така вже й непотрібна2. Отже, розглянемо, які послідовності є в геномі людини (рис. 27.3).
Як ми вже з’ясували, екзони, що кодують РНК та білки, становлять 1,5 % ДНК. На інтрони припадає приблизно 26 %. Ще приблизно 25 % становить некодуваль-ний міжгенний матеріал, що включає регуляторні елементи, а також мертві не-функціональні гени, що колись працювали. Понад 5 % представлено повторами різного ступеня складності: від простих (типу ...АЦАЦАЦАЦ..., і так сотні разів) до значно складніших.
Проте найбільша частина геному, що залишилася (приблизно 45 %), — це так звана рухлива ДНК. Ця ДНК здатна так чи інакше змінювати своє положення в геномі й навіть розмножуватися в ньому, збільшуючи кількість своїх копій. Значна частина цієї ДНК (понад 8 %) — загиблі віруси, що колись вбудувались у геном наших предків, але втратили свою патогенність. Тепер вони пасивно подорожують із нами в часі. Велика частина цієї рухливої ДНК стала «нерухомою»: отримала мутації, що позбавили її здатності «стрибати» по геному. Але послідовність нуклеотидів свідчить про її походження від більш «динамічних» предків. Рухлива ДНК належить до так званої «егоїстичної» ДНК.
Вона живе в геномі власним життям, розмножується, може навіть нашкодити ненавмисно. Уявіть собі, що фрагмент такої «стрибальної» ДНК раптом вбудується до екзону гена, що кодує білок. Це практично невідворотно призведе до того, що ген утратить свою функцію цього гена. Багато «мертвих» генів у нашому геномі несуть у собі сліди подібних «бомбардувань».
Щоправда, клітина має системи захисту геному від такої «бурхливої» ДНК і намагається її приборкати. Клітина навіть використовує цю ДНК у своїх цілях. Питання, пов’язані з «егоїстичною» ДНК, учені продовжують активно досліджувати і зараз.
Объяснение:Кількість генів у клітині не залежить від складності організму
Кількість генів у геномах різних організмів значно варіюється. Зазвичай витримується таке правило: в еукаріотів генів більше, ніж у прокаріотів, у багатоклітинних організмів більше, ніж в одноклітинних (рис. 27.2). Варті уваги внутрішньоклітинні паразити, у яких генів менше, ніж у їхніх непаразитичних родичів. Так, у вільноживучих бактерій мінімальний набір становить приблизно 1500 генів, а у бактерій внутрішньоклітинних паразитів (наприклад, у мікоплазм, різні види яких спричиняють у людини атипову пневмонію та захворювання статевої системи) — приблизно 500 генів. В одноклітинних еукаріотів мінімальна кількість генів становить приблизно 5000, у багатоклітинних— 13000. У вищих рослин і ссавців — зазвичай 25000 генів. Однак кількість генів усередині груп може значно варіюватися. Так, геном плодової мушки дрозофіли містить 13600 генів. А в мікроскопічного круглого черва ценорабдітіса, який мешкає у рослинності, що гниє, — 18500. Рекордсменом за кількістю генів серед досліджених геномів тварин є крихітний рачок дафнія — 31000 генів. У цьому він значно випередив людину з її 23000 генів. Однак геном рису посівного ще більший — 40000 генів. Пояснюється це тим, що в дафнії та рису більшість генів у геномі мають по кілька копій. Розмір геному також не завжди пропорційний кількості генів. У пекарських дріжджів 5800 генів при розмірі геному у 12,2 млн пар нуклеотидів, а в дріжджів іншого виду — 5000 генів, хоча геном довший — 14,1 млн пар нуклеотидів. Цей парадокс пояснюється тим, що в геномі, окрім генів, є ще й некодувальна ДНК.
1 У рослин, щоправда, є особливі інфекційні РНК — віроїди, що з датні самостійно розмножуватися, не несучи в собі при цьому жодного гена. Звісно, такі РНК не більше живі, ніж віруси.
Не вся ДНК еукаріотів складається з генів
На запитання, що міститься в геномі, перша відповідь, яка спадає на думку, — гени. Справді, гени — це обов’язковий компонент геномів усіх живих організмів1. Утім гени не розташовані один за одним у вигляді неперервного ланцюга — між ними є міжгенна ДНК. Ця частина ДНК не кодує молекули РНК, і транскрипція
на них відбувається1. Частота мутацій у цих ділянках дуже висока, адже мутації в них зазвичай не призводять до порушень роботи організму. Такі мутації нешкідливі та, на відміну від мутацій у генах, не видаляються, бо ні на що не впливають. У бактерій такі міжгенні проміжки дуже короткі й представлені лише кількома нуклеотидами. Але якщо ми зазирнемо до послідовностей ДНК людини, то, на свій подив, виявимо, що проміжки між генами можуть бути утворені тисячами, десятками тисяч і навіть сотнями тисяч пар нуклеотидів некодувальної ДНК.
У людини лише невеличка частина ДНК кодує білки
У людини ДНК, що кодує РНК і білки, становить лише 1,5 % від всієї ДНК хромосом. Наявність такого величезного некодувального геному в еукаріотів (особливо багатоклітинних) тривалий час залишалася загадкою для вчених. Спочатку його вважали непотрібним і зневажливо називали «сміттєвою ДНК». Однак виявилося, що ця ДНК не така вже й непотрібна2. Отже, розглянемо, які послідовності є в геномі людини (рис. 27.3).
Як ми вже з’ясували, екзони, що кодують РНК та білки, становлять 1,5 % ДНК. На інтрони припадає приблизно 26 %. Ще приблизно 25 % становить некодуваль-ний міжгенний матеріал, що включає регуляторні елементи, а також мертві не-функціональні гени, що колись працювали. Понад 5 % представлено повторами різного ступеня складності: від простих (типу ...АЦАЦАЦАЦ..., і так сотні разів) до значно складніших.
Проте найбільша частина геному, що залишилася (приблизно 45 %), — це так звана рухлива ДНК. Ця ДНК здатна так чи інакше змінювати своє положення в геномі й навіть розмножуватися в ньому, збільшуючи кількість своїх копій. Значна частина цієї ДНК (понад 8 %) — загиблі віруси, що колись вбудувались у геном наших предків, але втратили свою патогенність. Тепер вони пасивно подорожують із нами в часі. Велика частина цієї рухливої ДНК стала «нерухомою»: отримала мутації, що позбавили її здатності «стрибати» по геному. Але послідовність нуклеотидів свідчить про її походження від більш «динамічних» предків. Рухлива ДНК належить до так званої «егоїстичної» ДНК.
Вона живе в геномі власним життям, розмножується, може навіть нашкодити ненавмисно. Уявіть собі, що фрагмент такої «стрибальної» ДНК раптом вбудується до екзону гена, що кодує білок. Це практично невідворотно призведе до того, що ген утратить свою функцію цього гена. Багато «мертвих» генів у нашому геномі несуть у собі сліди подібних «бомбардувань».
Щоправда, клітина має системи захисту геному від такої «бурхливої» ДНК і намагається її приборкати. Клітина навіть використовує цю ДНК у своїх цілях. Питання, пов’язані з «егоїстичною» ДНК, учені продовжують активно досліджувати і зараз.