genomisk DNA
før man diskuterer de trin, en celle skal forpligte sig til at replikere, er en dybere forståelse af strukturen og funktionen af en celles genetiske information nødvendig. En celles DNA, pakket som et dobbeltstrenget DNA-molekyle, kaldes dets genom. I prokaryoter består genomet af et enkelt, dobbeltstrenget DNA-molekyle i form af en løkke eller cirkel (Figur 1). Regionen i cellen indeholdende dette genetiske materiale kaldes en nukleoid., Nogle prokaryoter har også mindre sløjfer af DNA kaldet plasmider, der ikke er afgørende for normal vækst. Bakterier kan udveksle disse plasmider med andre bakterier, nogle gange modtager gavnlige nye gener, som modtageren kan føje til deres kromosomale DNA. Antibiotikaresistens er et træk, der ofte spreder sig gennem en bakteriekoloni gennem plasmidudveksling.
Figur 1. Prokaryoter, herunder bakterier og archaea, har et enkelt cirkulært kromosom placeret i en central region kaldet nukleoid.,
Figur 2. Der er 23 par homologe kromosomer i en kvindelig human somatisk celle. De kondenserede kromosomer ses inden i kernen (øverst), fjernes fra en celle i mitose og spredes ud på et dias (højre) og kunstigt arrangeret efter længde (venstre); et arrangement som dette kaldes en karyotype. På dette billede blev kromosomerne udsat for fluorescerende pletter til differentiering af de forskellige kromosomer., En farvningsmetode kaldet “kromosommaleri” anvender fluorescerende farvestoffer, der fremhæver kromosomer i forskellige farver. (kredit: National Human Genome Project / NIH)
i eukaryoter består genomet af flere dobbeltstrengede lineære DNA-molekyler (figur 2). Hver art af eukaryoter har et karakteristisk antal kromosomer i kernerne i dets celler. Menneskelige kropsceller har 46 kromosomer, mens menneskelige gameter (sæd eller æg) har 23 kromosomer hver. En typisk kropscelle, eller somatisk celle, indeholder to matchede sæt kromosomer, en konfiguration kendt som diploid., Bogstavet n bruges til at repræsentere et enkelt sæt kromosomer; derfor betegnes en diploid organisme 2n. humane celler, der indeholder et sæt kromosomer, kaldes gameter eller kønsceller; disse er æg og sæd og betegnes 1n eller haploid.
Matchede par af kromosomer i en diploid organisme, kaldes homologe (“samme viden”) kromosomer. Homologe kromosomer har samme længde og har specifikke nukleotidsegmenter kaldet gener på nøjagtigt det samme sted eller locus., Gener, de funktionelle enheder af kromosomer, bestemmer specifikke egenskaber ved kodning for specifikke proteiner. Træk er variationerne af disse egenskaber. For eksempel er hårfarve en karakteristik med træk, der er blonde, brune eller sorte.
hver kopi af et homologt par kromosomer stammer fra en anden forælder; derfor er generne selv ikke identiske. Variationen af individer inden for en art skyldes den specifikke kombination af de gener, der er arvet fra begge forældre., Selv en let ændret sekvens af nukleotider i et gen kan resultere i et alternativt træk. For eksempel, at der er tre mulige sekvenser af gener på det menneskelige kromosom, som koder for blodtype: En sekvens, sekvens B, og sekvens O., Fordi alle diploide celler har to kopier af kromosom, der bestemmer, blodtype, blod type (træk) er bestemt af, hvor to versioner af markør-gen nedarves., Det er muligt at have to kopier af den samme gensekvens på begge homologe kromosomer, med en på hver (for eksempel AA, BB eller OO) eller to forskellige sekvenser, såsom AB.
mindre variationer af træk, såsom blodtype, øjenfarve og handedness, bidrager til den naturlige variation, der findes inden for en art. Men hvis hele DNA-sekvensen fra et par humane homologe kromosomer sammenlignes, er forskellen mindre end en procent., Kønskromosomerne, and og Y, er den eneste undtagelse fra reglen om homolog kromosom ensartethed: bortset fra en lille mængde homologi, der er nødvendig for nøjagtigt at producere gameter, er generne, der findes på Chromos-og Y-kromosomerne, forskellige.
Skriv et svar