Mavzu: Prokariot va eukariot hajayralar genominingbiokimyoviy hususiyatlari

1.2.3. Archaebakteriyalarning genomlari

     Archaebakteriyalar jamiyati - bu prokaryotlarning o'ziga xos va kam o'rganilgan taksonomik guruhidir. Arxeabakteriyalar ularning morfologiyasida odatiy eubakteriyalarga o'xshash bo'lishiga qaramay, molekulyar darajada ular eukariotlarga yaqin. Ushbu mikroorganizmlar ko'pincha eukaryotlarning prokaryotik evolyutsion ajdodlari deb hisoblanadi, shuning uchun arxaebakteriyalar genomining tuzilishini batafsil ko'rib chiqish o'rinli bo'ladi. Archaebacterium Methanococcus jannaschii, birinchi genom tuzilishi 1996 yilda aniqlangan, dengizning issiq, chuqur dengiz manbalarida topilgan. M. jannaschii genomi asosiy halqa xromosomasi va o'lchamlari mos ravishda 1700, 58 va 16 kb bo'lgan ikkita kichik xromosomadan tashqari elementlardan iborat. Shunga o'xshash genom o'lchamlari arxeo va eubakteriyalar uchun xosdir. Shunisi qiziqki, ushbu ta’rif qilingan termofilning DNKidagi GC tarkibi past va atigi 31% ni tashkil qiladi. Genom ixcham tarzda tashkil qilingan: DNKning kodlashning 1700 potentsial hududlari aniqlandi, har 1000 j.n.ga bittadan M. jannaschii-ning ko'pgina DNK joylari allaqachon ma'lum ketma-ketliklar bilan gomologiyani ko'rsatmaydi. Shunday qilib, M. Jannaschii boshqa prokaryotlar va eukaryotlardan o'ziga xos bo'lgan ko'plab genlar va funktsiyalar to'plamida farq qiladi. M. jannaschii genom tuzilishini tahlil qilish shuni ko'rsatdiki, genetik ma'lumotni qayta ishlash tizimlarini tashkil etuvchi genlar - transkripsiya, translyatsiya va DNK replikatsiyasi bakteriyalarga qaraganda eukaryotik genlarni ko'proq eslatadi. Shu bilan birga, translyatsiya tizimining genlari prokaryotlar, eukaryotlar va arxaebakteriyalarda eng konservativ (eng katta gomologiyaga ega) bo'lib chiqdi. Ulardan, rRNA genlari, shuningdek ba'zi ribosomal oqsillarning genlari universaldir. M. Jannaschiining o'ziga xos ribosomal oqsillari eukaryotlarda gomologga ega, ammo eubakteriyalarda emas. Ushbu arxaebakteriyadagi ma’lum translyatsiya omillarining aksariyati ham eukaryotik turga mansub bo'lgan. Xuddi shu narsa, ozroq bo'lsa-da, aminokislotali tRNK sintezlariga taalluqlidir. Transkripsiya tizimining genlarini qiyosiy tahlil qilish natijasida, M. jannaschii va eubakteriyalar RNK polimerazalari minimal fermentni tashkil etuvchi sub'ektlar orasida gomologiyani ko'rsatganligi aniqlandi, ammo arxebakteriyada eubakteriyalarga xos bo'lmagan kichik qo'shimcha qismlar mavjud va ularning gomologlari eukaryotik RNK polimerazalarida bo'ladi. M. jannaschii asosiy transkripsiya omillaridan faqat ikkitasi eukaryotlarga xosdir va bir yoki ikkita omil tegishli eukaryotik omillarning "odatiy" shakllari deb hisoblanadi. M. jannaschii genomini DNK polimerazasini kodlovchi Eukaryotik DNK polimerazasiga o'xshash bittagina gen topildi. Eubakteriyalarda DNKni ko'paytiradigan DNK polimeraza Pol III, M. jannaschii-da gomologga ega emas. Boshqa arxeakteriya oqsillari, shuningdek, eukaryotik oqsillar bilan yuqori gomologiyani ko'rsatadi: gistonlar, hujayralar bo'linishini boshqaruvchi oqsillar, proteasomalar, translyatsiyani uzaytirish omillari va rekonstruksiya va transport tizimlarining oqsillari M. jannaschii uchun, shuningdek, eubakteriyalar uchun, operonlar shaklida genlarning tashkil etilishi xarakterlidir. Biroq, birinchi holda, operonlar kamdan-kam uchraydi va deyarli har doim protein komplekslarining subbirlik genlarini birlashtiradi, masalan, RNK polimeraza, ribosomalar yoki metil koenzim M reduktaza. Shu bilan birga, ketma-ket metabolik reaktsiyalarni boshqarish printsipiga muvofiq birlashtirilgan genlarni o'z ichiga olgan operonlar juda kam uchraydi. M. jannaschida bunday genlarni tasodifiy ravishda genomga taqsimlash mumkin. Shunday qilib, arxaebakteriyalar maxsus jamiyatni tashkil etishiga va bir qator genetik xususiyatlariga ko'ra eukaryotlarga yaqinlashishiga qaramay, ularning genomlari hajmi va asosiy genlar to'plami mustaqil tirik bakteriyalarga xos bo'lib qolmoqda. [2], [4].