ژنوم در موجودات مختلف | ||
اطلاعات اولیهدر سادهترین حالت یک ژن را میتوان به صورت قطعهای از یک مولکول DNA و حاوی رمز برای توالی اسید آمینهای یک رشته پلی پپتیدی و توالیهای تنظیم کننده لازم برای بروز آن در نظر گرفت. در بین جانداران دو نوع سلول یوکاریوت و پروکاریوت در نظر گرفته میشود. جانداران یوکاریوت به جاندارنی گفته میشود که سلولهای آنها دارای هسته است و مولکولهای DNA آنها در داخل ساختمانهایی به نام کروموزوم درهسته بسته بندی شدهاند. در جانداران پروکایوت هسته مشخص و کروموزومها یافت نمیشوند و مولکولهای DNA در ساختارهایی به نام نوکلوئید که فاقد پروتئینهای هیستون هستند مجتمع میشوند. به مجموعه این ژنها در هر سلول در جانداران مختلف ژنوم آن جاندار گفته میشود. ژنوم ویروسهاژنوم ویروسها ساختمان سادهای دارند که معمولا فقط از مقداری پروتئین و مقداری اسید نوکلئیک تشکیل شده است (در ویروسهای پوششدار یک لایه لیپیدی نیز وجود دارد). اسید نوکلئیک موجود در ویروسها ممکن است، RNA یا DNA باشد. ولی در هیچ ویروسی DNA و RNA باهم وجود ندارد. RNA و DNA موجود در ویروسها ممکن است تک رشتهای یا دو رشتهای باشند. همچنین در مورد ویروسهای DNAدار ممکن است ژنوم آنها به صورت خطی یا حلقوی باشد. ولی در ویروسهای RNAدار ، ژنوم همواره به صورت خطی خواهد بود. در بعضی از ویروسها برای مثال رترو ویروسها که عامل بیماری ایدز هستند، در بین آنها میباشد. ژنوم به صورت یک قطعهای نبوده ، بلکه چند قطعهای میباشد. اندازه ژنوم ویروسهااندازه ژنوم ویروسها یکسان نیست و حدودا بین 3 کیلو باز تا 200 کیلو باز متغیر میباشد. وزن ژنوم ویروسها در حدود 1.7 الی 106×13 میباشد. همانطوری که از مثالهای فوق مشخص است، تفاوت خاصی بین اندازه ژنوم ویروسهای مربوط به پروکاریوتها و ویروسهای مربوط به یوکارویوتها وجود ندارد. نکته جالب دیگر در مورد ژنوم ویروسها این است که مولکولهای دیگری مانند پلی پپتیدها و آمینو اسیدها و قندها ممکن است به صورت کووالانسی به اسیدهای نوکلئیک ویروسها متصل شوند.
ژنوم پروکاریوتهاژنوم پروکاریوتها یک مولکول DNA حلقوی است که به میزان زیادی پیچ خورده و به صورت فرا پیچیده در آمده است. تا خوردن و فراپیچش برای جای گرفتن ژنوم در داخل سلول بسیار ضروری است. زیرا اندازه معمولی ژنوم در پروکاریوتها بسیار بزرگتر از اندازه سلول باکتری است. برای مثال طول DNA کامل Ecoli بدون واپیچش حدود 100mm است. در حالی که طول خود سلول Ecoli حدود 2 میکرومتر میباشد و جای دادن این DNA در داخل EColi به تا خوردن زیادی نیاز دارد. اندازه ژنوم معمولی باکتریها در حدود 109 الی 1010 دالتون میباشد. ژنوم میتوکندری و کلروپلاستاین ژنومها از نظر بسیاری از خصوصیات شبیه ژنوم باکتریها میباشد. این ژنومها نیز به صورت DNA حلقوی فرا پیچیده هستند. اندازه این ژنومها در یوکاریوتهای مختلف متفاوت است. برای مثال اندازه کلروپلاست در گیاهان مختلف حدود 120 - 20 کیلو جفت باز میباشد. ولی اندازه ژنوم میتوکندری محدوده وسیعتری دارد و حدود 200 - 16 کیلو جفت باز میباشد.
توالیهای با تکرار زیادنکته مهم و جالب توجه دیگر در مورد ژنوم یوکاریوتها ، وجود توالیهای تکرار شونده در ژنوم آنهاست. این توالیهای تکراری در ژنوم تمامی یوکاریوتها وجود دارد و ممکن است تا 10 میلیون بار تکرار شوند. توالی تکرار شونده ممکن است تا حدود 100 نوکلوتید را شامل شود. این توالیها را توالیهایی با تکرار زیاد مینامند. در کنار توالیهای با تکرار زیاد ، توالیهای دیگری با تکرار متوسط نیز وجود دارند که طول آنها بیشتر از طول توالیهای با تکرار زیاد میباشد. این توالیها معمولا تعداد کمتری (حدود 1000) دارند. نقش توالیها با تکرار زیاددخالت در سازمان دهی DNA یوکاریوتها میباشد. برای مثال این توالیها در سانترومر وجود دارند. توالیهای با تکرار متوسط گاهی نقش ساختمانی نیز دارند. برای مثال ژنهای RNA ریبوزومی در بعضی از موجودات مثلا وزغها به صورت تکرار متوسط هستند و حدود 1000 نسخه از آن وجود دارد. |