рис. I.1, б. По мнению авторов, размытая структура поверхности нуклеоидов,
видимая под электронным микроскопом, отражает подвижное состояние
активно транскрибируемых петель ДНК. В этой модели четко прослеживается
аналогия со структурой хромосом типа ламповых щеток у животных.
Таким образом, нуклеоид бактериальных клеток не является статическим
внутриклеточным образованием или компартментом, которые можно четко
определять морфологически. Напротив, во время различных фаз роста
бактериальных клеток нуклеоид непрерывно меняет форму, что, по-видимому,
сопряжено с транскрипционной активностью определенных бактериальных
генов. Так же как и в хромосомах эукариот, ДНК нуклеоида ассоциирована со
многими ДНК-связывающими белками, в частности гистоноподобными белками
HU, H-NS и IHF, а также топоизомеразами, которые оказывают большое
влияние на функционирование бактериальных хромосом и их внутриклеточную
компактизацию. Однако детальные молекулярные механизмы конденсации
бактериальной ДНК с образованием лабильных " компактосом " (по аналогии
со стабильными нуклеосомами эукариот) пока неизвестны. В последнее время
возрастает интерес к бактериальному так называемому LP-хроматину (low
protein chromatin), для которого характерно относительно низкое содержание
белкового компонента. Аналогичный LP-хроматин обнаруживают у вирусов, в
митохондриях, пластидах и у динофлагеллят (жгутиконосцев). Следовательно,
этот тип структурной организации генетического материала претендует на
универсальность и ассоциирован с определенными формами регуляции
экспрессии генов, свойственными прокариотическим организмам.
В последние годы наблюдается прогресс в исследовании первичной
структуры бактериальных хромосом. Определена полная последовательность
нуклеотидов хромосом паразитических бактерий: микоплазмы Mycoplasma
genitalium и Haemophilus influenzae. В 1997 г. усилиями интернационального
коллектива ученых была определена полная первичная структура хромосом
E. coli и Bacillus subtilis длиной в ∼4,6 и 4,2 млн п.о. соответственно Все это
позволяет надеяться, что в ближайшее время произойдут новые открытия в
области исследований структуры бактериальных геномов и функционирования
их генов.
1.2.3. Геном архебактерий
Царство архебактерий представляет собой своеобразную и наименее
изученную таксономическую группу прокариот. Хотя по своей морфологии
Archeabacteria похожи на привычные эубактерии, на молекулярном уровне они
сближены с эукариотами. Эти микроорганизмы часто рассматривают как
прокариотические эволюционные предшественники эукариот, в связи с чем
представляется целесообразным рассмотреть строение генома архебактерий
более подробно.
Архебактерия Methanococcus jannaschii, первичная структура генома
которой была полностью определена в 1996 г., обнаружена в горячих морских
глубоководных источниках. Энергию для жизнедеятельности этот
микроорганизм получает при восстановлении двуокиси углерода до метана
молекулярным водородом. Температура, близкая к температуре кипящей воды,
является оптимальной для его роста, который может происходить при давлении
более 200 атм. M. jannaschii не требует для своего роста органических
соединений: все необходимое для жизни он синтезирует из неорганических
веществ – CO2, NH3 и т.п. Геном M. jannaschii состоит из основной кольцевой
хромосомы и двух небольших внехромосомных элементов, размеры которых
составляют соответственно 1700, 58 и 16 т.п.о. Подобные размеры геномов
типичны для архе- и эубактерий. Интересно, что GC-состав ДНК этого ярко
выраженного термофила невысок и составляет всего 31%. Геном
организован компактно: обнаружено ∼1700 потенциальных кодирующих
участков ДНК, по одному на каждые 1000 п.о.
Многие ДНК-локусы M. jannaschii не обнаруживают гомологии с уже
известными последовательностями. Функциональное значение большого числа
потенциальных кодирующих последовательностей генома этого
микроорганизма остается невыясненным. Таким образом, M. jannaschii
отличается от других прокариот и эукариот большим набором только ему
свойственных генов и функций. Анализ структуры генома M. jannaschii показал,
что гены, организующие системы обработки генетической информации –
транскрипции, трансляции и репликации ДНК, в большей степени напоминают
гены эукариот, чем бактерий. При этом гены системы трансляции оказались
наиболее консервативными (обладали наибольшей гомологией) у прокариот,
эукариот и архебактерий. Из них гены рРНК – универсальны, так же как и гены
некоторых рибосомных белков. Специфические рибосомные белки M. jannaschii
имеют гомологов у эукариот, но не у эубактерий. Большинство распознанных
факторов трансляции у этой архебактерии также оказалось эукариотического
типа. То же, хотя и в меньшей степени, относится к аминоацил-тРНК-
синтетазам.
При сравнительном анализе генов системы транскрипции оказалось, что
РНК-полимеразы M. jannaschii и эубактерий обнаруживают гомологию среди
субъединиц, формирующих минимальный фермент, однако архебактерия
обладает малыми дополнительными субъединицами, которые не свойственны
эубактериям, а их гомологи имеются у РНК-полимераз эукариот. Лишь два из
основных факторов транскрипции M. jannaschii гомологичны таковым эукариот,
а один или два фактора рассматриваются, как "рудиментарные" формы
соответствующих эукариотических факторов. Таким образом, система
транскрипции архебактерий сегодня представляется как более простая и,
возможно, более примитивная версия соответствующей эукариотической
системы.
В геноме M. jannaschii найден только один ген, кодирующий ДНК-
полимеразу, которая напоминает эукариотическую ДНК-полимеразу ε. ДНК-
полимераза Pol III, осуществляющая репликацию ДНК у эубактерий, не имеет
гомолога у M. jannaschii. Высокую гомологию с белками эукариот обнаруживают
и другие белки архебактерии: гистоны, белки, контролирующие деление клетки,
протеасомы, факторы элонгации трансляции, белки систем репарации и
транспорта. Для M. jannaschii, как и для эубактерий, характерна организация
генов в виде оперонов. Однако в первом случае опероны встречаются редко и
почти всегда объединяют гены субъединиц белковых комплексов, например
РНК-полимеразы, рибосом или метил-коэнзим М-редуктазы. В то же время
довольно редки опероны, содержащие гены, объединенные по принципу
контроля последовательных метаболических реакций. У M. jannaschii такие
гены могут быть случайным образом распределены по геному.
Итак, несмотря на то что архебактерии образуют особое царство и по
ряду своих генетических свойств приближаются к эукариотам, размер их генома
и набор основных генов остаются типичными для свободно живущих бактерий.
1.2.4. Минимальный размер генома одноклеточных организмов
Определение минимального размера генома, обеспечивающего все
необходимые функции, которые позволяют одноклеточному организму
существовать в определенных экологических условиях, не является праздным
вопросом. Решение этой проблемы необходимо для понимания происхождения
жизни на Земле, а также путей и механизмов совместного эволюционирования
генов, объединенных в конкретные геномы, а следовательно, и механизмов
возникновения геномов как таковых. Данная проблема была впервые
сформулирована Дж. Холдейном в 1920-е годы и с тех пор неоднократно
исследовалась. Недавнее (1995 г.) определение полных первичных структур
ДНК геномов двух паразитических микроорганизмов (Mycoplasma genitalium и
Haemophilus influenzae) дало возможность использовать новый подход для
изучения данной проблемы. А.Р. Мушегианом и Е.В. Куниным проведен
детальный сравнительный анализ полного набора генов этих микроорганизмов,
который позволил составить перечень генов, абсолютно необходимых для
существования свободно живущих клеток.
Считается, что геномы M. genitalium и H. influenzae произошли путем
последовательного уменьшения размера генома соответственно
грамположительных и грамотрицательных бактерий-предшественников с более
крупными геномами после отделения их предков от общего предшественника
не менее 1,5 миллиардов лет назад. Предполагается, что общие гомологичные
гены, сохранившиеся у этих микроорганизмов на протяжении столь
длительного периода их существования, являются жизненно важными и
составляют основу минимального набора генов, необходимых для автономного
существования паразитических клеток. На основе анализа
последовательностей нуклеотидов предсказано, что геном M. genitalium, длина
которого составляет ∼580 т.п.о., кодирует 469 белков, тогда как геном
H. influenzae (~1830 т.п.о.) кодирует 1703 белка. Оказалось, что геном
M. genitalium содержит в своем составе 240 генов, имеющих функциональные
гомологи в геноме H. influenzae. При теоретической разработке идеального
абстрактного генома к набору было добавлено 22 гена, необходимых для
осуществления жизненно важных метаболических процессов, которые у этих
двух микроорганизмов контролировались негомологичными генами.
Одновременно из набора были удалены 6 генов, избыточных с точки зрения
выполняемых ими функций, которые обеспечивают специфическое
взаимодействие микроорганизмов с хозяевами. Оставшиеся 256 генов, по
мнению авторов теоретической разработки, полностью перекрывают
потребности абстрактного паразитического микроорганизма. Предлагаемый
гипотетический минимальный набор генов, кодирующих 256 белков, должен
включать следующие жизненно важные генетические системы
микроорганизмов: почти полный набор генов системы трансляции; почти
полный набор генов системы репликации; гены рудиментарной системы
репарации и рекомбинации; гены аппарата транскрипции, в котором
отсутствуют почти полностью гены регуляции транскрипции; большой
набор генов, кодирующих белки, гомологичные шаперонам; гены,
контролирующие анаэробный метаболизм, включая гены гликолиза и
фосфорилирования субстратов; гены биосинтеза липидов; восемь генов,
кодирующих ферменты, которые используют сложные кофакторы; гены
системы транспорта белков; ограниченный набор генов, обеспечивающий
транспорт метаболитов; полный набор генов утилизации нуклеотидов de
novo и гены их биосинтеза; гены биосинтеза аминокислот не включены
(поскольку ____________предполагается паразитический образ жизни).
Ранее были использованы еще два подхода для определения
минимального размера генома, необходимого для автономного существования
микроорганизмов. В одном из них путем введения случайных мутаций
определялось число генетических локусов у Bacillus subtilis, несущественных
для ее выживания. На основании результатов этих исследований сделан вывод
о том, что средний размер минимального генома составляет 318 т.п.о., а его
максимальный размер приближается к 562 т.п.о. Полученные значения
согласуются с величинами, характерными для M. genitalium. При другом
подходе изучались изменения размера генома при переходе от свободно
живущих клеток к облигатным внутриклеточным паразитам и органеллам
эукариот. При этом риккетсии рассматривались как эволюционные
предшественники митохондрий. Работа еще не завершена, поскольку полной
первичной структуры генома риккетсий пока не получено.
Таким образом, исследования, проведенные на геномах M.genitalium и
H. influenzae, дают в настоящее время наиболее точную оценку минимального
набора генов (∼ 250), необходимых для существования микроорганизмов. Эти
результаты будут корректироваться по мере накопления экспериментальных
данных о структуре других геномов, что позволит в каждом конкретном случае
определять набор именно тех генов, которые делают любой организм
уникальным и неповторимым.
1.3. Геном эукариот
Как уже упоминалось выше, в отличие от прокариот основная часть
генома эукариот находится в специальном клеточном компартменте
(органелле), получившем название ядра, а значительно меньшая часть – в
митохондриях, хлоропластах и других пластидах. Так же, как и у прокариот,
информационной макромолекулой генома эукариот является ДНК, которая
неравномерно распределена по нескольким хромосомам в виде комплексов с
многочисленными белками. Эти ДНК-белковые комплексы эукариот получили
название хроматина. На протяжении клеточного цикла хроматин
претерпевает высокоупорядоченные структурные преобразования в виде
последовательных конденсаций–деконденсаций. В соматических клетках при
максимальной конденсации в метафазе митоза эти преобразования
сопровождаются формированием видимых в микроскопе метафазных
хромосом. Как морфология метафазных хромосом, так и их число являются
уникальными характеристиками вида. Совокупность внешних признаков
хромосомного набора эукариот получила название кариотипа. Эти признаки
широко используются в биологической систематике.
Геном эукариот существенно отличается от генома прокариот по ряду
признаков, среди которых необходимо отметить его избыточность. Содержание
ДНК у эукариот в расчете на одну клетку в среднем на два–три порядка выше,
чем у прокариот, и у разных видов животных изменяется от 168 пг (амфибии) до
1 пг (некоторые виды рыб). У человека имеется ∼ 6 пг ДНК на диплоидный
геном, суммарная длина которой приближается к 6·109 п.о. (см. табл. I.1).
Повышенное содержание ДНК в геноме эукариот нельзя объяснить
одним лишь увеличением потребности этих организмов в дополнительной
генетической информации в связи с усложнением организации, поскольку
большая часть их геномной ДНК, как правило, представлена некодирующими
последовательностями нуклеотидов. Размер генома организмов, находящихся
на более низких ступенях эволюционного развития, зачастую превышает
размеры геномов более высокоорганизованных животных и растений. В
настоящее время известно, что большая часть ДНК генома эукариот не
кодирует РНК и белки, и ее генетические функции не вполне понятны.
Особенности первичной структуры ДНК эукариот позволяют разделить ее на
многочисленные семейства и классы, основные из которых кратко рассмотрены
ниже.
1.3.1. Последовательности нуклеотидов эукариотического генома
Геном эукариот составляют уникальные и повторяющиеся
последовательности нуклеотидов. Содержание уникальных
последовательностей в геноме, определенное на основании кинетики
реассоциации фрагментированной ДНК, варьирует у разных организмов, и их
доля составляет 15–98% от всей ДНК. Несмотря на то, что во фракцию
уникальных последовательностей попадают многие структурные гены, большая
часть уникальных последовательностей является некодирующей и обычно не
заключает в себе генетической информации в общепринятом значении этого
термина: не кодирует функционально значимые полипептидные цепи или РНК.
Хорошо известным примером таких уникальных последовательностей являются
интроны, общий размер которых, как правило, на порядок и более превышает
суммарный размер экзонов содержащих их генов.
Эволюционное возникновение мозаичной (интрон–экзонной) структуры
генов эукариот, так же как и консервативный характер наследования размеров
и взаимного расположения интронов в генах, не находит в настоящее время
исчерпывающего объяснения из-за кажущегося отсутствия фактора давления
естественного отбора на последовательности нуклеотидов без четких
биологических функций. Наибольшее распространение получила концепция
В. Гилберта (1977 г.), согласно которой появление интронов, по-видимому,
совпавшее по времени с эволюционным возникновением
многоклеточных организмов, обеспечило возможность обмена экзонами
между неродственными генами (exon shuffling). Такой обмен должен
сопровождаться образованием новых белков мозаичного строения,
составленных из готовых полипептидных функционально значимых модулей
(доменов), ранее принадлежавших другим белкам. Следствием этого, по
мнению сторонников данной концепции, было резкое ускорение образования
белков и ферментов с новыми функциями, а также глубокие эволюционные
преобразования самих организмов, реализующих такие молекулярные
механизмы. Эта точка зрения получила название "гипотезы позднего
возникновения интронов" (intron late). В соответствии с другой гипотезой
Дж.Е. Дарнелла и В.Ф. Дулиттла (1978 г.) современные интроны
представляют собой "эволюционные реликты". Когда-то интроны были
частью гигантских генов.
Не менее загадочным с эволюционной точки зрения остается и феномен
появления в геноме многоклеточных организмов большого количества
некодирующих повторяющихся последовательностей. Такие повторы
представлены в гаплоидном геноме эукариот множественными копиями. В
современной классификации повторов принято различать часто
повторяющиеся последовательности, число которых превышает 105 на
гаплоидный геном, и умеренно повторяющиеся, представленные 10–104
копиями. Хорошо изученным представителем первых является сателлитная
ДНК, которая состоит из коротких тандемных повторов длиной 1–20 п.о.,
организованных в длинные блоки. Одними из первых среди повторяющихся
последовательностей ДНК эукариот были открыты сателлитные ДНК тимуса
телят. Свое название они получили на основании того, что при анализе
суммарной эукариотической ДНК центрифугированием в градиенте плотности
хлористого цезия они сопровождали основной пик оптической плотности в виде
плеча (спутника, сателлита). Именно гомогенный нуклеотидный состав фракции
сателлитных ДНК, определяемый наличием в ней многочисленных коротких
повторов, изменял ее плавучую плотность, что легко обнаруживалось при
центрифугировании. В своем классическом определении сателлитных ДНК
Р.Д. Бриттен и соавт. (1974 г.) отмечали, что сателлиты – это минорный
компонент ДНК, отделяющийся от основной ДНК при равновесном
ультрацентрифугировании в градиенте плотности CsCl. Для сателлитов
характерен ряд свойств, среди которых наиболее важны: а) быстрая и точная
реассоциация в процессе ренатурации ДНК; б) множество копий; в) простая
первичная структура; г) гомогенный состав (протяженные кластеры одних и тех
же повторяющихся блоков последовательны); д) пурин–пиримидиновая
асимметрия в распределении нуклеотидов по цепям ДНК; е) концентрирование
в прицентромерном гетерохроматине; ж) ограниченная репликация
(недорипликация) при политенизации хромосом; з) нахождение в составе
хромосом в виде тандемно (друг за другом) расположенных кластеров.
Содержание сателлитной ДНК в геноме эукариот может достигать 5–50% от
суммарного количества ДНК. Микро - (от 1 до 4 п.о. в основном повторяющемся
блоке) и минисателлитные (с бóльшим числом п.о. в индивидуальном
повторе) ДНК характеризуются высокой вариабельностью по числу копий в
геномах организмов даже одного вида и в ряде случаев обладают генетической
нестабильностью как в норме, так и при некоторых патологических состояниях
организмов. Благодаря этому свойству мини- и микросателлиты часто
называют тандемными повторами с изменяющимся числом копий VNTR
(variable number of tandem repeats).
Другой тип повторов – диспергированные повторяющиеся
последовательности ДНК, не организованные в крупные блоки, а рассеянные
по геному. Повторы этого типа, иначе называемые умеренно повторяющимися
последовательностями (medium reiterated frequency repeats – MERs), разделяют
на два обширных класса: SINE (short interspersed elements) – короткие и LINE
(long interspersed elements) – длинные диспергированные элементы. Длина
SINE-элементов составляет 90–400 п.о., тогда как длина LINE-
последовательностей может достигать 7 т.п.о. Хорошо изученными повторами
класса SINE в геноме человека и некоторых приматов являются так
называемые Alu-повторы, длина повторяющейся единицы которых составляет
∼300 п.о. Alu-повторы представлены в геноме человека ~106 копиями и в
среднем встречаются через каждые 4 т.п.о., составляя ~5% от суммарного
количества ДНК. Аналогичные в структурном отношении повторы, названные
B1, обнаружены в геноме мышей и под другими названиями описаны у многих
млекопитающих.
Хотя LINE-последовательности заключают в себе гены обратных
транскриптаз, что является признаком ретротранспозонов (мобильных
генетических элементов животных, обладающих структурным сходством с
геномом ретровирусов), для них характерно отсутствие последовательностей
длинных концевых повторов (long terminal repeats – LTR), типичных для
ретротранспозонов (подробнее о геноме ретровирусов см. раздел 7.2.7). В
качестве примера LINE-последовательности можно упомянуть LINE-1-повтор,
широко распространенный в геноме животных. LINE-1-элемент мышей
содержит две открытые рамки считывания ORF-1 и ORF-2, вторая из которых
кодирует белок, гомологичный обратной транскриптазе. ORF фланкированы
короткими нетранслируемыми последовательностями, а сами LINE-1 –
короткими прямыми повторами (SDR). 5’-Концевые последовательности
повтора функционируют в качестве промоторов транскрипции. Этот участок
LINE-1 грызунов (но не человека) построен из коротких тандемных повторов
двух типов A и F, называемых мономерами. Длина мономеров у крыс
составляет 600 п.о. При этом A- (но не F) мономеры обладают активностью
промоторов.
Так же как и сателлитные ДНК, SINE- и LINE-повторы характеризуются
генетической нестабильностью. Их общими чертами являются
транскрибируемость и способность к транспозициям. Последовательности РНК,
транскрибированные с умеренных повторов, обнаруживают среди гетерогенных
ядерных РНК, где их доля достигает 20–30%. Имеются экспериментальные
свидетельства того, что новые копии повторяющихся элементов обоих типов
возникают в геноме в результате функционирования механизма, названного
ретротранспозицией, или ретропозицией. При участии подобного
механизма под действием обратной транскриптазы сначала образуется кДНК
на матрице РНК-транскрипта соответствующего повтора, которая далее
интегрируется в новый локус генома, как это имеет место у ретровирусов. Такой
механизм дает возможность локально изменять число копий определенных
последовательностей нуклеотидов в эукариотическом геноме. Тем не менее,
большая часть LINE-последовательностей __________неспособна к транспозициям, и их
ORF, по-видимому, могут быть отнесены к псевдогенам –
неэкспрессирующимся последовательностям, гомологичным
последовательностям истинных генов. Помимо вышеупомянутых
повторяющихся последовательностей геном человека содержит более 100 000
копий MaLR-повторов длиной в 2–3 т.п.о., содержащих LTR, и несколько тысяч
последовательностей генома ретровирусов.
Несмотря на широкую распространенность повторяющихся и уникальных
некодирующих последовательностей в геноме эукариот и их очевидную
активность во время жизненного цикла организмов, биологическое значение
этих и других некодирующих элементов генома остается непонятным.
Вызывает сомнение правильность активно обсуждаемой в литературе гипотезы
об "эгоистичности" избыточной геномной ДНК, в соответствии с которой вся
избыточная ДНК является геномным паразитом и распространяется в геноме в
результате транспозиций точных копий немногочисленных исходных
последовательностей. Действительно, слишком велики были бы
энергетические затраты на биосинтез предшественников ДНК и самой ДНК в
клетках, в которых содержание "паразитической" ДНК в геноме на 2–3 порядка
превышает количество функционально значимой ДНК, заключающей в себе
последовательности нуклеотидов генов. Клетки с геномом, "зараженным"
эгоистической ДНК, не смогли бы выдерживать конкуренции с клетками, не
содержащими "паразита", из-за значительного возрастания энергетических
затрат на редупликацию генома. Кроме того, концепция эгоистической ДНК, в
соответствии с которой предполагается отсутствие эволюционного давления
отбора на "паразитические" последовательности нуклеотидов, не объясняет
высокую консервативность мест локализации и размеров интронов в
гомологичных генах филогенетически близких организмов, а также не
указывает на механизм, поддерживающий число копий повторов на
относительно постоянном уровне в ряду поколений организмов. Такого рода
концепции не могут ответить на вопрос: где же предел, до которого может
самопроизвольно увеличиваться размер генома клетки-хозяина в филогенезе?
Функциональную значимость избыточной ДНК лишь частично объясняют
концепции, приписывающие __________ей структурную роль в пространственной
организации генома и участие в конъюгации гомологичных хромосом в мейозе
или репликации теломерных участков хромосом. Таким образом, основные
положения знаменитого парадокса C, указывающие на необъяснимое
присутствие в геноме эукариотических организмов большого количества
избыточной ДНК, по-прежнему остаются загадочными и парадоксальными.
Попытка нового объяснения основной функциональной роли "избыточной" ДНК
в геноме эукариот сделана в разделе 5.3.
1.3.2. Хроматин
Хроматином называют сложную смесь веществ, из которых построены
хромосомы эукариот. Основными компонентами хроматина являются ДНК,
гистоны и негистоновые белки, образующие высокоупорядоченные в
пространстве структуры. Соотношение ДНК и белка в хроматине составляет
~1:1, а основная масса белка хроматина представлена гистонами. Гистоны
образуют семейство высококонсервативных основных белков, которые
разделяются на пять больших классов, названных H1, H2A, H2B, H3 и H4.
Размер полипептидных цепей гистонов лежит в пределах ~220 (H1) и 102 (H4)
аминокислотных остатков. Гистон H1 сильно обогащен остатками Lys, для
гистонов H2A и H2B характерно умеренное содержание Lys, полипептидные
цепи гистонов H3 и H4 богаты Arg. Внутри каждого класса гистонов (за
исключением H4) на основании аминокислотных последовательностей
различают несколько субтипов этих белков. Такая множественность особенно
характерна для гистонов класса H1 млекопитающих. В этом случае различают
семь субтипов, названных H1.1–H1.5, H1o и H1t.
Рис. I.2. Схематическое изображение петельно-доменного уровня
компактизации хроматина
а – фиксация петли хромомера на ядерном матриксе с помощью
MAR/SAR-последовательностей и белков; б – "розетки", образованные из
петли хромомера; в – конденсация петель "розеток" с участием нуклеосом
и нуклеомеров
Важным результатом взаимодействия ДНК с белками в составе
хроматина является ее компактизация. Суммарная длина ДНК, заключенной в
ядре клеток человека, приближается к 1 м, тогда как средний диаметр ядра
составляет ∼10 мкм. Длина молекулы ДНК, заключенной в одной хромосоме
человека, в среднем равняется ~4 см. В то же время длина метафазной
хромосомы составляет ~4 мкм. Следовательно, ДНК метафазных хромосом
человека компактизована по длине, по крайней мере, в ∼104 раз. Степень
компактизации ДНК в интерфазных ядрах значительно ниже и неравномерна в
отдельных генетических локусах. С функциональной точки зрения различают
эухроматин и гетерохроматин. Эухроматин характеризуется меньшей по
сравнению с гетерохроматином компактизацией ДНК, и в нем главным образом
локализуются активно экспрессирующиеся гены. В настоящее время широко
распространено мнение о генетической инертности гетерохроматина.
Поскольку его истинные функции сегодня нельзя считать установленными, эта
точка зрения по мере накопления знаний о гетерохроматине может измениться.
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 25 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |