Основы биохимии Том 3 - А. Ленинджер 1985

Молекулярные механизмы передачи генетической информации
ДНК: структура хромосом и генов
Эукариотические клетки содержат гораздо больше ДНК, чем прокариоты

Теперь мы совершим большой скачок и перейдем от прокариотических клеток к гораздо более сложным - эукариотическим. Эукариоты содержат значительно больше ДНК, чем прокариоты. Отдельная клетка миксомицета, одного из самых примитивных эукариот, более чем в 10 раз превосходит по содержанию ДНК клетку Е. coli. В клетках плодовой

мушки Drosophila, используемой в классических генетических исследованиях, количество ДНК более чем в 25 раз превышает ее количество в клетках Е. coli. А клетки человека и многих других млекопитающих содержат приблизительно в 600 раз больше ДНК, чем Е. coli.

Общая физическая длина всей ДНК в одной-единственной клетке человека составляет ~2 м (для сравнения длина ДНК Е. coli равна 1,4 мм). Поскольку в организме взрослого человека находится ~1013 клеток, общая длина всей ДНК человека составляет ~2∙1013 м, или 2∙1010 км. Сравните эту величину с окружностью земного шара (4∙104 км) или расстоянием от Земли до Солнца (1,44∙108 км)!

При наблюдении в микроскоп за ядром делящихся эукариотических клеток было обнаружено, что их генетический материал распределен по хромосомам, число которых зависит от вида организма (табл. 27-5). В клетке человека, например, содержится 46 хромосом. В настоящее время установлено, что каждая хромосома эукариотической клетки типа показанной на рис. 27-21 содержит одну очень большую молекулу двухцепочечной ДНК, длина которой может в 4-100 раз превышать длину ДНК Е. coli. Например, физическая длина молекулы ДНК одной из наиболее мелких хромосом человека составляет ~30 мм, что почти в 15 раз больше длины молекулы ДНК Е. coli. Молекулы ДНК в сорока шести хромосомах человека не одинаковы по размеру: они могут различаться между собой более чем в 25 раз. Эукариотические ДНК имеют не кольцевую структуру, а линейную. Каждая эукариотическая хромосома несет уникальный набор генов. Совокупность всех генов клетки составляет ее геном.

Image

Рис. 27-21. Электронная микрофотография хромосомы 12 человека.

Таблица 27-5. Нормальное число хромосом у разных видов



Прокариоты


Бактерии

1





Эукариоты


Дрозофила

8

Лиса

34

Красный


Кошка

38

клевер

14

Мышь

40

Огородный


Крыса

42

горох

14

Кролик

44

Медоносная


Человек

46

пчела

16

Курица

78

Кукуруза

20



Лягушка

26



Гидра

30



Размер типичной клетки человека, например клетки печени, составляет в поперечнике ~ 25 мкм. Ее ядро, размером ~ 5 мкм в диаметре, содержит 46 хромосом, суммарная длина ДНК которых равна 2 м. Как мы увидим дальше, упаковка ДНК в эукариотических хромосомах существенно отличается от ее упаковки в прокариотических хромосомах.



Для любых предложений по сайту: [email protected]