Учебно-методический комплекс дисциплины «Нуклеиновые кислоты»

Компактизация нуклеиновых кислот

жүктеу 7,52 Mb.

бет	21/117
Дата	28.09.2023
өлшемі	7,52 Mb.
	#43588
түрі	Учебно-методический комплекс

1 ... 17 18 19 20 21 22 23 24 ... 117

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

Сравнительные размеры геномов в разных группах организмов
Вирусы и бактериофаги
Хлоропласты 1,2•10 5 –1,9•10 5 Митохондрии
Упаковка вирусных нуклеиновых кислот

3. Компактизация нуклеиновых кислот
Большинство природных ДНК имеет двухцепочечную структуру, линейную (у эукариот, некоторых вирусов и бактерий) или кольцевую (прокариоты, хлоропласты и митохондрии). Некоторые вирусы и бактериофаги содержат одноцепочечную ДНК. У прокариот наследственная информация заключена в основном в одной кольцевой молекуле ДНК, состоящей из нескольких миллионов пар оснований. Иногда в клетках прокариот имеются еще небольшие кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. ДНК эукариот сосредоточена главным образом в ядре клетки в составе хромосом. Молекулы ДНК меньших размеров содержатся в некоторых клеточных органеллах – митохондриях, а также в пластидах растений. Размеры ДНК некоторых про- и эукариот представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Сравнительные размеры геномов в разных группах организмов

Источники ДНК	Число пар оснований

Вирусы и бактериофаги
SV40	5,2•10³
φX 174	5•10³
T2	2•10⁵
T7	4•10⁴
Бактерии
Escherichia coli	4•10⁶
Haemophilus influenzae	1,2•10⁶
Эукариоты
Грибы	(2–5)•10⁷
Водоросли	(5–7)•10
Черви	~10⁸
Моллюски	5•10⁸–5•10⁹
Насекомые	10⁸–5•10⁹
Ракообразные	~10⁹
Иглокожие	2•10⁸–2•10⁹
Рыбы	3•10⁸–3•10¹⁰
Амфибии	7•10⁸–7•10¹⁰
Рептилии	(2-3)•10⁹
Птицы	10⁹
Млекопитающие	3•10⁹
Цветковые растения	2•10⁸–2•10¹¹
Хлоропласты	1,2•10⁵–1,9•10⁵
Митохондрии
человека	1,65•10⁴
дрожжей	8,4•10⁴

ДНК E. coli состоит из ~4•10⁶ пар оснований и имеет молекулярную массу 2.6•10⁶ Да. Одной тысяче пар оснований соответствует длина 0,34 мкм и молекулярная масса около 660 kD. Молекула ДНК имеет крайне асимметричную форму, при длине 1,4 мм ее диаметр составляет всего 20Å. Такие молекулы очень чувствительны к разрыву и при неосторожных манипуляциях легко разрушаются на фрагменты длиной в 1000 раз меньше исходной

В гаплоидном геноме (т.е. единичном наборе хромосом) человека около 3 млрд. пар нуклеотидов. 46 хромосом (хроматид) организованы в 23 пары. Средняя длина хромосомы человека составляет 130 млн. пар оснований и имеет длину 5 см. Хромосома № 1 – 263 млн. п.о., хромосома № 46 – меньше 50 млн. п.о. Если проложить все ДНК в В-конформации в линию, то их общая длина превысит 2 м. Чтобы уместить ДНК такой длины в ядре, необходима ее упаковка. При образовании третичной структуры ДНК человека происходит в среднем уменьшение ее размеров в 100 тысяч раз.
Упаковка вирусных нуклеиновых кислот
Экономную упаковку огромной молекулы ДНК обеспечивает суперспиральная (суперскрученная) структура. В молекулах ДНК встречаются положительные и отрицательные супервитки, образование которых катализируется специфическими ферментами – топоизомеразами.
Упаковка нуклеиновых кислот у разных организмов различается. У высших организмов она нуклеопротеидная. Молекулы вирусных РНК и ДНК – это линейные или кольцевые полимеры от нескольких тысяч до нескольких сот тысяч нуклеотидов. Они могут быть одноцепочечными или двухцепочечными. В составе вириона РНК или ДНК более или менее компактно упакована, и характер этой упаковки зависит от архитектуры вирусной частицы, что определяется в первую очередь свойствами белков, из которых построены вирионы. Вирионы могут иметь палочкообразную форму, походить на гибкую нитевидную спираль. Встречаются икосаэдрические формы, а также структуры, имеющие головку и хвостовой отросток.

жүктеу 7,52 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 17 18 19 20 21 22 23 24 ... 117