Ostatnio omówiliśmy sobie DNA, nukleotydy, z czego są zbudowane, ale teraz omówimy sobie to, co one budują i jakie pojęcia się z tym wiążą. No i tutaj głównym pojęciem jest tzw. gen oraz genom. Gen według definicji jest to podstawowa jednostka dziedziczności.
Jest to fragment DNA, który zawiera informacje o budowie pewnego białka lub też RNA. Wśród genów wyróżniamy części strukturalne, czyli egzony oraz introny i części regulatorowe genu. Egzony to są tzw.
odcinki kodujące informacje o danym białku, no a introny to są odcinki, które nie kodują właśnie tej informacji. Natomiast części regulatorowe genu biorą udział w regulowaniu odczytywania informacji. Jeśli chodzi o informacje, które są zawarte w genie, ta podstawowa, czyli informacje o budowie białka, o warunkach, które są potrzebne do wytwarzania danej cząsteczki, miejsce, do której części komórki powinna ona trafić, rodzaj komórek, w których powinna być ona produkowana, tak jak np. insulina tylko w komórkach trzustki, tempo wytwarzania takiej cząsteczki.
No i czas, jak długo powinna ta cząsteczka być obecna w komórce, a kiedy powinna ona ulec degradacji. No i genom to jest kolejne pojęcie. Jest to ogół całej informacji genetycznej danego organizmu. Określa się ten także materiał genetyczny wirusów.
No i genom składa się z genów oraz odcinków, które znajdują się pomiędzy genami, czyli pozagenowy DNA. U człowieka pozagenowy DNA stanowi 70% genomu. No i tutaj jest dużo tzw. sekwencji powtarzalnych, czyli takich odcinków DNA, które zawierają powtarzające się sekwencje nukleotydów.
U komórki prokaryotycznej genom składa się z genoforu zwanego farmaceumem bakterii. Genofor ma zazwyczaj budowę kolistą, znajduje się w cytoplaźmie, w obszarze cytoplazmy nazywanej nukleoidem. No i plazminy, które są dużo mniejsze od genoforu, też mają najczęściej postać kolistą i zawierają one geny, które są przydatne, ale nie są one niezbędne do życia komórki, to są takie jak odporność na antybiotyki. i ulegają one replikacji niezależnie od genoforu.
No a jeśli chodzi o komórkę eukaryptyczną, to mamy ogromne cząsteczki DNA, które mają od kilku milionów do nawet kilku miliardów par zasad. No i dużą część genomu stanowi DNA pozagenowy. Geny zawierają introny, co jeszcze powiększa rozmiar genomu. No i największa część genomu znajduje się w jądrze komórkowym. Jest tak zwany genom jądrowy.
Komórki somatyczne człowieka zawierają 46 cząsteczek DNA, które posiadają informacje na temat budowy niemal wszystkich białek oraz cząsteczek DNA komórki. No i u większości organizmów eukaryotycznych genom jądrowy jest podwójny, czyli jest 2N. Czyli każda cząsteczka jądrowego DNA wchodząca w schod genomu występuje w dwóch kopiach.
Dodatkowo część DNA znajduje się jeszcze w mitochondriach oraz w koloroplastach. Jest to tak zwany genom organellowy. i ulega on replikacji niezależnie od genomu jądrowego.
Zawarte w niej geny mają informacje o około 10% białek i arena niezbędnych do funkcjonowania tych organeli, a reszta jest zapisana w genom jądrowym. Niektóre organizmy eukaryotyczne, jak np. drożdże, posiadają też plazmidy, które pozwalają np. na syntezę nukleotydów, gdy brakuje ich w środowisku. No i jeszcze na koniec omówimy sobie strukturę DNA w jądrze komórkowym, jak ono jest tam opakowane.
Ponieważ długość takiej cząsteczki DNA wynosi około 2 metry. No i taka cząsteczka DNA znajduje się w każdej komórce. No ale jakoś mimo wszystko opakowaliśmy tą cząsteczkę DNA. do jądra, które ma silnice około 5 mikrometrów. Zostało to osiągnięte głównie dzięki białkom, dzięki upakowaniu w postaci chromatyny.
Jest to oczywiście kilkustopniowe upakowanie. Pierwsze jest nawinięcie tej podwodnej helicy DNA na histony. Są to białka, które razem z nawiniętym DNA tworzą nukleosą. Potem te nukleosomy łączą się ze sobą tworząc tzw. solenoid, czy też tzw.
włókno 30 nm. I dalej te włókna układają się w przestrzeni, tworzą pętle, one się zwijają, jeszcze bardziej upakowują. No i na koniec mamy chromosom.
I chromosom to jest najbardziej skondensowana forma. Występuje ona tylko i wyłącznie podczas podziału komórkowego. No a normalnie w komórce występuje ona w postaci chromatyny. Chromatyny dzielimy na dwa rodzaje.
Mamy euchromatynę oraz heterochromatynę. Euchromatyna jest luźno opakowana, ponieważ zawiera geny, do których białko musi mieć dostęp. No i heterochromatyna jest nieaktywna genetycznie.
dlatego też jest ściśle opakowana. Na koniec jeszcze tylko omówimy sobie budowę chromosomu. Jest taki schematyczny rysunek. Tutaj mamy tak zwany centromer, takie przewężenie.
Każdy ten odcinek to jest schematydo. Tutaj mamy przewężenie wtórne, z których powstanie potem jąderko. No i są jeszcze satelity.