O’zbekiston Respublikasi Oliy ta’lim Fan va Innovatsiyalar vazirligi Zahiriddin Muhammad Bobur nomli Andijon Davlat Universiteti Tabiiy fanlar fakulteti Biologiya yo’nalishi


Download 308.65 Kb.
bet6/14
Sana10.03.2023
Hajmi308.65 Kb.
#1257459
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14
Bog'liq
eukariot organizmlar gen tuzilishini bashorati2

Mycoplasma genitalium genomi . Eng oddiy uyushgan organizmlardan birining prokaryotik genomiga misol sifatida Mycoplasma genitalium genomini ko'rib chiqing.
Mycoplasma genitalium - gonokokk bo'lmagan uretritni keltirib chiqaradigan patogen bakteriya. Uning genomi 1995 yilda Jons Xopkins universiteti va Shimoliy Karolina universiteti o'rtasidagi hamkorlikda sekvensiyalangan. M. genitalium genomi 580 070 bp ni o'z ichiga olgan yagona DNK molekulasidir. Bu bugungi kunda ma'lum bo'lgan eng kichik genomdir.
Shunday qilib, M. genitalium namunali organizm bo'lib, uning misolida mustaqil hayotga qodir bo'lgan minimal organizmni yaratishga harakat qilish mumkin.
M. genitalium genomi kodlash hududlarida zich joylashgan. 468 gen uchun mos keladigan oqsillar topildi; Butun ketma-ketlikning 85% kodlashdan iborat. Kodlash hududining o'rtacha uzunligi 1040 bp. Boshqa bakteriyalarda bo'lgani kabi, kodlash joylarida intronlar mavjud emas. Genomning keyingi siqilishiga bir-birining ustiga chiqqan genlar orqali erishiladi. Ko'rinishidan, ko'plab o'xshashliklar to'xtash kodonlarining yo'qolishidan kelib chiqqan.
M. genitalium bakteriyalari genlarining bir qismi uning mustaqil koʻpayishi (DNK replikatsiyasi, transkripsiyasi, translatsiyasi va boshqalarda ishtirok etuvchi), ribosoma va transfer RNK uchun muhim boʻlgan oqsillarni kodlaydi. Boshqa genlar faqat patogen faollik uchun kerak. Ular infektsiyalangan hujayra bilan bog'lanishda ishtirok etadigan adezinlarni, xostning immunitet tizimidan himoya qilish uchun boshqa oqsillarni va turli xil transport oqsillarini kodlaydi. Parazit turmush tarzi natijasida genomda ko'plab metabolik fermentlar, jumladan, ba'zi tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, aminokislotalarning biosintezi uchun mas'ul bo'lganlar uchun genlar yo'q.
1.4. Eukaryotik genomlar.
Eukaryotik hujayralarda DNKning katta qismi yadroda nukleoprotein tuzilmalari - xromosomalar shaklida joylashgan. Har bir xromosomada bitta ikkita zanjirli DNK molekulasi mavjud. DNKning oz miqdori organellalarda - mitoxondriya va xloroplastlarda ham uchraydi. Organella genomlari odatda dumaloq ikki zanjirli DNKdir, lekin ba'zida chiziqli yoki bir nechta dumaloq DNKlardan iborat bo'lishi mumkin. Turli eukaryotik organizmlarning yadro genomlari hajmi jihatidan juda farq qilishi mumkin. Shaklda. 4.3-rasmda ba'zi eukaryotik genomlardagi oqsil genlarining umumiy soni to'liq ketma-ketlikda ko'rsatilgan.
Ushbu genomlarda kodlangan oqsillarning taxminan yarmining funktsiyalari allaqachon ma'lum yoki genlar ketma-ketligini analoglar bilan kompyuterda taqqoslash asosida bashorat qilingan. Ma'lum bo'lishicha, genomning kattaligi bizning organizmning biologik murakkabligi haqidagi intuitiv tushunchamiz bilan bog'liq emas.
Masalan, Caenorhabditis elegans nematodasi yumaloq qurti Drosophila melanogaster meva pashshasiga qaraganda ko'proq genlarga ega , ammo ikkinchisi ancha murakkab tashkil etilgan va uning xatti-harakati qurtnikiga qaraganda ancha xilma-xildir.
Inson genomi nematod genomidan atigi ikki baravar katta ekanligi , ularning tuzilishi va funktsiyalaridagi juda katta farqga qaramay, juda kutilmagan edi .
Genom hajmi va organizmning murakkabligi o'rtasidagi bog'liqlik, albatta, odamlar rivojlanishning eng yuqori cho'qqisida ekanligi haqidagi oldindan o'ylangan fikrni tasdiqlamaydi.
Ko'pgina hollarda, genom o'lchamidagi farq oddiy takrorlanuvchi hududlar soni bilan belgilanadi, ular ko'pincha "keraksiz DNK" deb ataladi ( foydasiz, ma'nosiz, kodlanmaydigan DNK, "DNK axlat"). ) ( axlat ), tashlanadigan axlat (axlat, keraksiz, keraksiz) - omborxonada yoki omborda saqlanadi.)
Eukaryotik DNK genlar tuzilishi va axlatdagi farqlarga qo'shimcha ravishda xromosomalar soni va ular bo'ylab genlarning tarqalishi bilan farq qiladi. Tarqatishdagi ba'zi farqlarga translokatsiyalar yoki xromosoma parchalanishi yoki qo'shilish kiradi.
Masalan, odamda 23 juft xromosoma mavjud; shimpanzelarda, 24. Ikkinchi odam xromosomasi 12 va 13 chimpanze xromosomalarining birlashishiga to'g'ri keladi. Bunday hodisadan keyin zigotadagi mitoz paytida xromosomalarning konjugatsiyasining qiyinligi turlarni ajratish uchun zarur bo'lgan reproduktiv izolyatsiyaga yordam berishi mumkin. Xromosomalar to'plamidagi boshqa farqlar duplikatsiya va chatishtirish kabi hodisalarni aks ettiradi. Hatto individual eukaryotik xromosomalarda ham, genlarning butun oilalari ko'pincha mavjud. Oilaning ba'zi a'zolari paraloglar - bir xil genom ichidagi intragenomik ko'payish natijasida hosil bo'lgan va ko'p hollarda avlod turlarida alohida funktsiyalarni bajarish uchun ajralib chiqqan yaqin genlardir. Ifodadagi o'zgarishlar yangi funktsiyalarning rivojlanishidan oldin bo'lishi mumkin.
Ortologlar, aksincha, spetsifikatsiya natijasida ajralib chiqqan genlar (va ularning mahsulotlari) . Masalan, odam globinlari paraloglar, odam va ot mioglobinlari esa ortologlardir.
Boshqa shunga o'xshash ketma-ketliklar psevdogenlar bo'lishi mumkin, bu ikkilanish yoki retrotranspozitsiya tufayli bo'lishi mumkin.
messenjer RNK, so'ngra funksiya yo'qolguncha mutatsiyalar to'planadi.
Xromosomalarda eukaryotik genlarni tashkil qilishning yaxshi namunasi inson globin genlari klasteridir. Inson gemoglobin genlari va psevdogenlari 11 va 16-xromosomalarda klasterlarda joylashgan (quyidagi rasm).


1.4.1-rasm. Inson gemoglobin genlarining xromosomalarda joylashishi
Insonning barcha gemoglobin va miyoglobin genlari bir xil intron-ekson tuzilishga ega. Ular ikkita intron (I) bilan ajratilgan uchta ekzonni (E) o'z ichiga oladi.
Ushbu ekzon-intron tuzilishi umurtqali hayvonlarning globin genlarining ko'pchiligida, shu jumladan gemoglobin va miyoglobinning □ va 0 zanjirlarida saqlanadi. O'simlik globin genlarida bitta qo'shimcha introndan, Paramecium globin genlarida bittadan kam introndan, hasharotlar globin genlarida esa yo'q. Insonning neyroglobin geni, miyada quyi darajalarda ifodalangan gomolog, o'simlik globin geni kabi 3 intronni o'z ichiga oladi.

1.4.2-rasm. Inson gemoglobin va miyoglobin genlarining tuzilishi
Gemoglobin genlari va psevdogenlari ularning xromosomalari bo'ylab tarqalib, ularning duplikatsiya va divergensiya orqali evolyutsiyasini aks ettiradi (quyidagi rasm).
Ushbu genlarning ifodasi organizmning rivojlanish bosqichlariga qat'iy rioya qiladi . Embrion bosqichida (urug'lanishdan keyin 6 haftagacha) ikkita gemoglobin zanjiri sintezlanadi - □ va □, ular P 2 P 2 tetramerini hosil qiladi . Urug'lantirish paytidan boshlab olti hafta o'tgach va tug'ilgandan keyin sakkiz haftagacha gemoglobinning asosiy turi post-embrion gemoglobin P 2 P 2 hisoblanadi. Voyaga etgan organizmning gemoglobini P 2 P 2 tuzilishga ega .
Talassemiya gemoglobin genlarining nuqsoni yoki yo'qolishi bilan bog'liq bo'lgan genetik kasallikdir. Ko'pchilik kavkazliklarda normal □ kattalar gemoglobini uchun to'rtta gen mavjud - har bir genning ikkita alleli
Odatda, faqat ikkitadan kam faol gen qoldiradigan o'chirishlar simptomatik hisoblanadi. Genetik nuqsonlarda ikkala genning ham yo'q qilinishi (krossoverga yordam beradigan genlarning va takroriy ketma-ketliklarning birgalikda joylashishida sodir bo'lishi mumkin bo'lgan jarayon) va to'xtash kodonining yo'qolishi, natijada kengaytirilgan beqaror maqsad paydo bo'ladi.

1.4.3-rasm. Gemoglobin genlarining filogenetik sxemasi
Talassemiya odatda nuqta mutatsiyalari, shu jumladan noto'g'ri mutatsiyalar (aminokislotalarni almashtirish, ma'no o'zgarishi bilan mutatsiyalar) va ma'nosiz mutatsiyalar (kodlash kodini to'xtash kodoniga o'zgartiradigan ma'nosiz mutatsiyalar) tufayli yuzaga keladi, bu esa erta tugatilishiga va paydo bo'lishiga olib keladi. kesilgan polipeptid, shuningdek, ulanish joylaridagi mutatsiyalar yoki tartibga soluvchi hududlardagi mutatsiyalar.

Download 308.65 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling