genomic DNA
przed omówieniem kroków, które komórka musi podjąć w celu replikacji, konieczne jest głębsze zrozumienie struktury i funkcji informacji genetycznej komórki. DNA komórki, pakowane jako dwuniciowa cząsteczka DNA, nazywa się jego genomem. U prokariotów Genom składa się z pojedynczej, dwuniciowej cząsteczki DNA w postaci pętli lub okręgu (ryc. 1). Region w komórce zawierający ten materiał genetyczny nazywany jest nukleoidem., Niektóre prokarioty mają również mniejsze pętle DNA zwane plazmidami, które nie są niezbędne do prawidłowego wzrostu. Bakterie mogą wymieniać te plazmidy z innymi bakteriami, czasami otrzymując korzystne nowe geny, które biorca może dodać do ich chromosomalnego DNA. Oporność na antybiotyki jest jedną z cech, które często rozprzestrzenia się przez Kolonię bakteryjną poprzez wymianę plazmidu.
Rysunek 1. Prokarioty, w tym bakterie i archaea, mają pojedynczy, okrągły chromosom położony w centralnym regionie zwanym nukleoidem.,
Rysunek 2. W żeńskiej komórce somatycznej człowieka znajdują się 23 pary chromosomów homologicznych. Skondensowane chromosomy są oglądane w jądrze (Góra), usuwane z komórki w mitozie i rozprzestrzeniane na szkiełku (po prawej) i sztucznie ułożone zgodnie z długością (po lewej); taki układ nazywa się kariotypem. Na tym obrazie chromosomy były narażone na fluorescencyjne plamy dla różnicowania różnych chromosomów., Metoda barwienia zwana „malowaniem chromosomów” wykorzystuje fluorescencyjne barwniki, które podkreślają chromosomy w różnych kolorach. (źródło: National Human Genome Project/NIH)
u eukariotów, Genom składa się z kilku dwuniciowych liniowych cząsteczek DNA (Rysunek 2). Każdy gatunek eukariotów ma charakterystyczną liczbę chromosomów w jądrach swoich komórek. Komórki ludzkiego ciała mają 46 chromosomów, podczas gdy ludzkie gamety (plemniki lub jaja) mają 23 chromosomy każda. Typowa komórka ciała, lub komórka somatyczna, zawiera dwa dopasowane zestawy chromosomów, konfiguracja znana jako diploidalne., Litera n jest używana do reprezentowania pojedynczego zestawu chromosomów; dlatego organizm diploidalny jest oznaczony 2N. ludzkie komórki, które zawierają jeden zestaw chromosomów, nazywane są gametami lub komórkami płciowymi; są to jaja i plemniki i są oznaczone 1N, lub haploidalne.
dopasowane pary chromosomów w organizmie diploidalnym nazywane są chromosomami homologicznymi („ta sama wiedza”). Chromosomy homologiczne są tej samej długości i mają specyficzne segmenty nukleotydów zwane genami w dokładnie tej samej lokalizacji lub locus., Geny, jednostki funkcjonalne chromosomów, determinują określone cechy poprzez kodowanie określonych białek. Cechy są odmianami tych cech. Na przykład kolor włosów jest cechą charakterystyczną z cechami, które są blond, brązowe lub czarne.
każda kopia homologicznej pary chromosomów pochodzi od innego rodzica, dlatego same geny nie są identyczne. Zmienność osobników w obrębie gatunku wynika ze specyficznej kombinacji genów odziedziczonych po obu rodzicach., Nawet nieznacznie zmieniona Sekwencja nukleotydów w obrębie genu może spowodować alternatywną cechę. Na przykład, istnieją trzy możliwe sekwencje genów na chromosomie ludzkim, które kodują dla grupy krwi: Sekwencja a, Sekwencja B i Sekwencja O. ponieważ wszystkie diploidalne komórki ludzkie mają dwie kopie chromosomu, który określa grupę krwi, grupa krwi (cecha) jest określona przez które dwie wersje genu markera są dziedziczone., Możliwe jest posiadanie dwóch kopii tej samej sekwencji genów na obu chromosomach homologicznych, z jedną na każdym (na przykład AA, BB lub OO), lub dwóch różnych sekwencji, takich jak AB.
drobne zmiany cech, takie jak grupa krwi, kolor oczu i handedness, przyczyniają się do naturalnej zmienności występującej w obrębie gatunku. Jeśli jednak porównuje się całą sekwencję DNA z dowolnej pary ludzkich chromosomów homologicznych, różnica jest mniejsza niż jeden procent., Chromosomy płci, X i Y, są pojedynczym wyjątkiem od zasady jednorodności chromosomów homologicznych: poza niewielką ilością homologii, która jest niezbędna do dokładnego wytwarzania GAMET, geny znalezione na chromosomach X i Y są różne.
Dodaj komentarz