Геном

Из пројекта Википедија

Геном је скуп гена које садржи једна хаплоидна ћелија. Гени се налазе на хромозомској ДНК и представљају линеарни распоред нуклеотида у тој ДНК.

Изражајност (експресија) гена огледа се у синтези различитих врста РНК и протеина и регулисана је прецизним механизмима који су усаглашени са физиолошким потребама ћелије. Ти механизми још увек нису довољно познати. С обзиром на то, да се знање о структури генома и његовој организацији (посебно хуманог генома) убрзано повећава уласком у 21. век, формира се и посебна научна дисциплина геномика.

[уреди] Величина генома

Величина генома изражава се као тзв. Ц-вредност (односно C-вредност, где је C узето од међународне ознаке за цитозин) која представља број базних парова у хаплоидној гарнитури хромозома. Вршена су упоређивања величине генома са сложеношћу биолошке врсте и утврђена је корелација између величине генома вируса, бактерија и еукариота и њихове сложености:

вируси су најпростији и имају најмањи геном,
бактерије, као сложеније од вируса имају већи геном од њих али ипак мањи од еукариота.

Та корелације не важи при међусобном упоређивању самих еукариота. Тако многе филогенетски старије, једноставније еукариотске врсте имају далеко већи и сложенији геном него што га имају млађе, сложеније врсте, што се назива парадокс Ц-вредности. Тако нпр. геном човека садржи 3,2 милијарде базних парова и истовремено је 200 пута мањи од генома једне паразитске амебе.

Организам	Величина генома (парови база)
Вирус, Фаг Φ-X174;	5386
Вирус, фаг λ	5×10⁴
Бактерија, Escherichia coli	4×10⁶
Амеба, Amoeba dubia	67×10¹⁰
Биљка, Fritillary assyrica	13×10¹⁰
Квасац,Saccharomyces cerevisiae	2×10⁷
Ваљкасти црв , Caenorhabditis elegans	8×10⁷
Инсект, Drosophila melanogaster	2×10⁸
Сисар, Homo sapiens	3×10⁹

Утврђено је и да величина генома (количина ДНК) далеко превазилази збир гена који шифрују (кодирају) све ћелијске протеине.

Парадокс Ц-вредности указује на чињеницу да повећање количине ДНК не значи истовремено и повећање броја гена. Већа количина ДНК од броја гена који кодирају синтезу свих протеина у ћелији значи да:

1. су неки гени заступљени:

вишеструко у геному еукариота, односно, да се више или мање понављају па се називају поновљени низови; испитивања ових поновљених низова нуклеотида вршена су методом хибридизације ДНК;
само у једној копији, тзв. јединствени низови нуклеотида који чине 25-50% од укупног броја гена који носе упутство за синтезу протеина

2. део генома садржи низове нуклеотида који не представљају шифру за протеине.

Биолошки значај поновљених низова ДНК и њихова функција су још увек недовољно разјашњени али је зато једна њихова врста нашла практичну примену у криминологији и судској медицини познату као генетички отисци прстију.

[уреди] Организација гена

Гени еукариота имају мозаичку грађу што значи да су између делова гена који представљају шифру за протеин, уметнути делови који не садрже шифру. Сегменти гена који садрже информацију за синтезу протеина су названи егзони, а некодирајући низови између њих су интрони. Према томе, гени еукариота имају мозаичку грађу : део гена који носи шифру испресецан је деловима који не носе шифру.

Код прокариота интрони не постоје већ су њихови гени непрекинути низови кодирајућих нуклеотида. Осим тога, код њих су сви гени присутни у једној копији, а репетитивне секвенце углавном не постоје (изузимају се бактерије које имају два хромозома).

[уреди] Скочи-гени

Неки низови нуклеотида у еукариотском геному имају способност да мењају место па се називају мобилни генетички елементи или популарнији буквални превод енглеског, jamping genes, скочи-гени.

Оваквим понашањем мобилни гени преносе низове нуклеотида са једног на друго место што доводи до:

[уреди] Ванхромозомски гени

Осим у хромозомској ДНК смештеној у једру еукариота или нуклеоиду прокариота, гени се налазе и у:

код прокариота у малим прстенастим молекулима ДНК названим плазмиди;
код еукариота у ћелијским органелама:
- митохондријама - митохондријски геном
- хлоропластима биљне ћелије - хлоропластни геном.

[уреди] Литература

Туцић, Н, Матић, Гордана: О генима и људима, Центар за примењену психологију, Београд, 2002.
Маринковић, Д, Туцић, Н, Кекић, В: Генетика, Научна књига, Београд
Татић, С, Костић, Г, Татић, Б: Хумани геном, ЗУНС, Београд, 2002.
Матић, Гордана: Oснови молекуларне биологије, Завет, Београд, 1997.
Ридли, М: Геном - аутобиографија врсте у 23 поглавља, Плато, Београд, 2001.
Prentis S: Биотехнологија, Школска књига, Загреб, 1991.
Думановић, Ј, маринковић, Д, Денић, М: Генетички речник, Београд, 1985.
Косановић, М, Диклић, В: Одабрана поглавља из хумане генетике, Београд, 1986.
Лазаревић, М: Oгледи из медицинске генетике, београд, 1986.
Швоб, Т. и срадници: Основи опће и хумане генетике, Школска књига, Загреб, 1990.