Рівні організації генетичного апарату еукаріот

У сучасному світі життя матеріальним носієм властивостей спадковості і мінливості є ДНК, «виграла» історико-еволюційний «змагання» у РНК (див. П. 1.4.5). Цьому сприяли її велика хімічна стабільність і особливості ма-кромолекулярной і надмолекулярної організації. ДНК – високомолекулярна полімерна сполука. Незалежна комбінація по довжині макромолекул трійок з чотирьох нуклеотидів-мономерів, що будують ДНК, дозволяє записати необхідний обсяг біоінформації, а надмолекулярна організація у вигляді подвійної спіралі робить можливим матричний синтез. Він становить основу тиражування (реплікація ДНК – див. П. 2.4.5.3) біоінформації для передачі в ряду поколінь або копіювання (транскрипція інформаційної або матричної РНК – див. П. 2.4.5.5) цієї інформації для використання в організації процесів життєдіяльності. Ділянки макромолекул ДНК можуть бути хімічно модифіковані (наприклад, метиловані), що в процесі еволюції стало механізмом регуляції генетичної активності. ДНК утворює хімічні зв’язки з білками, що також було використано еволюцією для створення тонких механізмів регуляції генетичних функцій. Нагадаємо, що в клітині ДНК присутня у вигляді комплексу з гістонових (основними з хімічної характеристиці) білками, які виконують роль інгібіторів генетичної активності, а негістонові (кислі по хімічній характеристиці) білки, послаблюючи вказану дію гістонів шляхом взаємодії з ними, обумовлюють можливість використання біоінформації , присутньої в ДНК, причому в клітинах багатоклітинних організмів частинами.

Незважаючи на хімічну стабільність, нуклеотидні послідовності в макромолекулах ДНК можуть бути змінені. При цьому такі зміни зберігаються в структурі биополимера при його реплікації.

Рішення задач, які життєдіяльність ставить перед еукаріоти-тичними клітинами, особливо у багатоклітинних форм, вимагає великої точності і надійності біологічних механізмів. Можливо, що, за принаймні, частково у зв’язку з цим, їх генетичний апарат (апарат спадковості і мінливості) зазнав в еволюції зміни в бік його ускладнення.

У генетичному апараті еукаріотичної клітини (еукаріотичних організмів, включаючи людину) виділяють три рівня структурної і одночасно функціонально-генетичної організації: генний, хромосомний і геномний. На кожному з них вирішуються свої специфічні завдання, з одного боку, спадковості, а з іншого, – біологічної мінливості з метою необхідного біоінформаційного забезпечення процесів життєдіяльності, розмноження, індивідуального (онтогенез) і історичного (філогенез, еволюція) розвитку.

Поряд з такими поняттями, як «ген», «хромосома» і «геном», існують важливі генетичні поняття «генотип» і «каріотип», що мають безпосереднє відношення до структурно-функціональної організації генетичного апарату еукаріот.

Генотип – це сукупність алелей всіх генів або нуклеотиднихпослідовностей, сайтів ДНК в диплоїдний набір хромосом. Каріотип – це парний (диплоїдний) набір хромосом в ядрі соматичної клітини організмів відповідного біологічного виду. Існує визначення каріотипу з елементами конкретизації. Відповідно до цього визначення каріотип розглядається як сукупність ознак хромосомного набору (не тільки число, але і розмір, форма хромосом), характерних для соматичних (диплоїдних) клітин того чи іншого виду організмів.

Посилання на основну публікацію