Геном (Genom) - терминология, общие понятия
Геном (от немецкого слова - Genom и греческого слова - Genos - род) - совокупность генов гаплоидного (одинарного) набора хромосом. Данный термин предложен Г. Винклером в 1920 г. В гаплофазе каждая клетка имеет один, а в диплофазе - два генома, один из которых при образовании зиготы вводится мужской, а другой - женской гаметы. При оплодотворении генома матери и отца объединяются и в результате их взаимодействия развивается новый организм.
Геном - генетическая и физиологическая система, полноценность которой является основанием для нормального образования гамет и зиготы. Геномы могут мутировать, то есть менять число хромосом у лица, приводит к полиплоидии - увеличение нормального количества целых геномов или анеуплодии - увеличение или уменьшение числа хромосом генома, неравного кратному нормальному гаплоидному набору (n ± 1, 2, ...).
Полиплоидия широко распространена в растительном мире. Она обеспечивает развитие большей вегетативной массы и генеративных органов. Полиплоидные растения таким образом дают значительно больший выход биологически активных веществ, что ценно для фармацевтической промышленности и фитотерапии.
Геном животных организмов и человека не образуют полиплоидов, для них иногда характерна анэуплоидия. Анеуплоидные существа имеют существенные морфофизиологические нарушения (синдромы Дауна, Клайнфельтера и т.д.), даже могут быть несовместимы с жизнью (синдромы Эдвардса, Патау и т.д.). Молекулярное клонирование (см. Клонирование) дало возможность исследовать и сделать генетический анализ генома многих эукариотических организмов. Оказалось, что геном эукариот имеют большие размеры и чрезвычайно сложное строение. Геном каждого вида уникальные, однако у них есть и общие признаки (таблица).
Таблица. Сравнение размеров генома и числа генов у организмов различной сложности организации
| Организмы | Размер генома, млн нуклеотидних пар (н.п.) | Число генов, тыс. | Плотность, тыс. н.п./ ген |
| Бактерии | 0,5–5 | 0,47–4,29 | 1–1,7 |
| Дрожжи | 12 | 6 | 2 |
| Нематоды | 97 | 19 | 5 |
| Человек | 3000 | 30–80 | >37,5 |
Особенностью генома эукариот является наличие генетической информации (ДНК) в митохондриях, пластидах и клеточном центре. Как и все цитоплазматические элементы, они наследуются только по материнской линии. Митохондриальную и хлоропластную ДНК называют плазмонами, а их гены - плазмогены. Плазмон способен к ауторепродукции, именно с этим связана передача цитоплазматической наследственности, которая находится под контролем ядерной ДНК. Болезни, вызванные нарушением внеядерной наследственности, достаточно распространенные у человека, животных и растений.
Геномика - отрасль генетики, исследует не отдельные гены, а целые геномы. Медицинская геномика исследует геном человека, она в значительной степени базируется на достижениях микробиологии: уже расшифрованы полные геномы. возбудителей многих опасных болезней. Развитие этой отрасли должно обеспечить значительный прогресс фармакогенетики и преподнести фармации на качественно новый уровень, дать возможность специалистам непосредственно влиять на патологический ген. Функциональная геномика тесно связана с сверхновым направлением биологии, получившим название «протеомика» - наука о протеоме (от слов «протеин» и «геном», что подчеркивает их тесную взаимосвязь).
Литература
- Стрельчук С.И., Демидов С.В., Бердышев Т.Д. и др. Генетика с основами селекции. - К., 2000.
- Жегунов Г.Ф., Жегунов Г.П. Цитогенетические основы жизни. - Х., 2004.
- Глазко В.И., Глазко В. Русско-англо-украинский толковый словарь по прикладной генетике, ДНК-технологии и биоинформатики. - М., 2001.
^Наверх