Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

10: Біохімія генома

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    3893

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Діти успадковують деякі характеристики від кожного з батьків. Брати і сестри, як правило, схожі один на одного, але не зовсім однакові - за винятком випадків однакових близнюків. Чим можна пояснити ці явища? Відповіді криються в спадковості (передача рис з одного покоління в інше) і генетиці (наука про спадковість). Оскільки люди розмножуються статевим шляхом, 50% генів дитини надходять з яйцеклітини матері, а решта 50% - сперматозоїда батька. Сперма і яйцеклітина утворюються в процесі мейозу, де відбувається рекомбінація ДНК. Таким чином, не існує передбачуваної закономірності щодо того, яка 50% походить від якого батька. Таким чином, у братів і сестер є лише деякі гени та пов'язані з ними особливості. Ідентичні близнюки є винятком, оскільки вони генетично ідентичні.

    Генетичні відмінності між спорідненими мікробами також диктують багато спостережуваних біохімічних і вірулентних відмінностей. Наприклад, деякі штами бактерії Escherichia coli є нешкідливими членами нормальної мікробіоти в шлунково-кишковому тракті людини. Інші штами того ж виду мають гени, які дають їм здатність викликати захворювання. У бактерій такі гени не успадковуються через статеве розмноження, як у людини. Часто вони передаються за допомогою плазмід, невеликих кругових шматочків двоцепочечной ДНК, якими можна обмінюватися між прокаріотами.

    Фото близнюків. Мікрофотографія овальної клітини з безліччю проекцій.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Брати і сестри в сім'ї діляться деякими генами один з одним і з кожним з батьків. Однакові близнюки, однак, генетично ідентичні. Такі бактерії, як Escherichia coli, можуть набувати гени, кодують фактори вірулентності, перетворюючи їх у патогенні штами, як ця уропатогенна кишкова паличка (Кредит зліва: армійські близнюки, Міртл-Біч, S.C/армія США; суспільне надбання; кредит праворуч: модифікація роботи Американського товариства мікробіології)

    • 10.1: Використання мікробіології для розкриття таємниць життя
      ДНК була виявлена і охарактеризована задовго до того, як була зрозуміла її роль у спадковості. Мікробіологи зіграли значну роль у демонстрації того, що ДНК - це спадкова інформація, знайдена всередині клітин. У 1850-х і 1860-х роках Грегор Мендель експериментував з істинним садовим горохом, щоб продемонструвати спадковість конкретних спостережуваних ознак. У 1869 році Фрідріх Мішер виділив і очистив з ядер лейкоцитів з'єднання, багате фосфором; він назвав з'єднання нуклеїном.
    • 10.2: Будова та функція ДНК
      Нуклеїнові кислоти складаються з нуклеотидів, кожен з яких містить пентозний цукор, фосфатну групу і азотисту основу. Дезоксирибонуклеотиди в ДНК містять дезоксирибозу як пентозу цукру. ДНК містить піримідини цитозин і тимін, а також пурини аденін і гуанін. Нуклеотиди пов'язані між собою фосфодіефірними зв'язками між 5'фосфатною групою одного нуклеотиду і 3' гідроксильною групою іншого.
    • 10.3: Структура та функція РНК
      Рибонуклеїнова кислота (РНК), як правило, однониткова і містить рибозу як пентозу цукру і піримідин урацил замість тиміну. Пасмо РНК може піддаватися значному внутрішньомолекулярному сполученню основи, щоб набути тривимірної структури. Існує три основних типи РНК, всі беруть участь в синтезі білка. Messenger РНК (мРНК) служить посередником між ДНК і синтезом білкових продуктів при трансляції.
    • 10.4: Будова та функції клітинних геномів
      Весь генетичний вміст клітини - це її геном. Гени кодують для білків, або стабільних молекул РНК, кожна з яких виконує певну функцію в клітині. Хоча генотип, яким володіє клітина, залишається постійним, експресія генів залежить від умов навколишнього середовища. Фенотип - це спостережувані характеристики клітини (або організму) в даний момент часу і є результатом комплементу генів, що використовуються в даний час.
    • 10.E: Біохімія генома (вправи)

    Мініатюра: У лабораторії подвійну спіраль можна денатурувати до одноцепочечной ДНК шляхом впливу тепла або хімічних речовин, а потім ренатурувати шляхом охолодження або видалення хімічних денатурантів, щоб дозволити ниткам ДНК відроджувати. (кредит: модифікація роботи Ернандеса-Лемуса Е, Нікасіо-Коллацо ЛА, Кастаньеда-Пріего Р)