какая нуклеиновая кислота может быть в виде двухцепочечной молекулы

Какая нуклеиновая кислота может быть в виде двухцепочечной молекулы

Дезоксирибонуклеиновая кислота – полимер, состоит из нуклеотидов. Нуклеотид ДНК состоит из

Нуклеотиды соединяются между собой в полинуклеотидную цепь. Две полинуклеотидные цепи соединяются друг с другом слабыми водородными связями между азотистыми основаниями по принципу комплементарности: напротив аденина всегда стоит тимин, напротив цитозина – гуанин. Получается двойная цепь ДНК, она скручивается в двойную спираль.

Функция ДНК – хранение и копирование наследственной информации (информации о первичной структуре белка). Точность копирования информации обеспечивается принципом комплементарности. Днк участвует в процессах:

Отличия РНК от ДНК:

Тесты

1. Хранителем наследственности в клетке являются молекулы ДНК, так как в них закодирована информация о
А) составе полисахаридов
Б) структуре молекул липидов
В) первичной структуре молекул белка
Г) строении аминокислот

2. Принцип комплементарности (дополнительности) лежит в основе взаимодействия
А) аминокислот и образования первичной структуры белка
Б) нуклеотидов и образования двуцепочечной молекулы ДНК
В) глюкозы и образования молекулы полисахарида клетчатки
Г) глицерина и жирных кислот и образования молекулы жира

3. Принцип комплементарности лежит в основе образования водородных связей между
А) аминокислотами и молекулами белка
Б) нуклеотидами в молекуле ДНК
В) глицерином и жирной кислотой в молекуле жира
Г) глюкозой в молекуле клетчатки

4. Рибоза входит в состав молекул
А) гемоглобина
Б) ДНК
В) РНК
Г) хлорофилла

5. Молекулы ДНК
А) переносят информацию о строении белка к рибосомам
Б) переносят информацию о строении белка в цитоплазму
В) доставляют к рибосомам аминокислоты
Г) содержат наследственную информацию о первичной структуре белка

6. Какая нуклеиновая кислота может быть в виде двухцепочечной молекулы
А) иРНК
Б) тРНК
В) рРНК
Г) ДНК

7. Молекулы ДНК в отличие от молекул белка обладают способностью
А) образовывать спираль
Б) образовывать третичную структуру
В) самоудваиваться
Г) образовывать четвертичную структуру

8. Наследственная информация о признаках организма сосредоточена в молекулах
А) тРНК
Б) ДНК
В) белков
Г) полисахаридов

9. Молекулы ДНК представляют собой материальную основу наследственности, так как в них закодирована информация о структуре молекул
А) полисахаридов
Б) белков
В) липидов
Г) аминокислот

10. Полинуклеотидные нити в молекуле ДНК удерживаются рядом за счет связей между
А) комплементарными азотистыми основаниями
Б) остатками фосфорной кислоты
В) аминокислотами
Г) углеводами

11. Потомки животных получают наследственную информацию от родителей в виде
А) последовательности аминокислот белка
Б) последовательности генов на ДНК
В) молекул информационных РНК
Г) триплетов нуклеотидов молекулы РНК

12. Рибоза в отличие от дезоксирибозы входит в состав
А) ДНК
Б) иРНК
В) белков
Г) полисахаридов

13. При расщеплении нуклеиновых кислот образуются молекулы
А) глюкозы
Б) жирных кислот и глицерина
В) аминокислот
Г) нуклеотидов

14. Для молекул ДНК характерна функция
А) самоудвоения
Б) денатурации
В) ферментативная
Г) гормональная

15. Программа о первичной структуре молекул белка зашифрована в молекулах
А) тРНК
Б) ДНК
В) липидов
Г) полисахаридов

16. Связь, возникающая между азотистыми основаниями двух комплементарных цепей ДНК
А) ионная
Б) пептидная
В) водородная
Г) ковалентная полярная

17. Молекулы РНК, в отличие от ДНК, содержат азотистое основание
А) аденин
Б) гуанин
В) урацил
Г) цитозин

18. Дезоксирибоза является составной частью
А) аминокислот
Б) белков
В) иРНК
Г) ДНК

19. К репликации способны молекулы
А) белков
Б) липидов
В) углеводов
Г) ДНК

20. К биологическим полимерам относят молекулу
А) рибозы
Б) глюкозы
В) аминокислоты
Г) ДНК

21. Соединение двух цепей в молекуле ДНК происходит за счет
А) гидрофобных взаимодействий нуклеотидов
Б) пептидных связей между азотистыми основаниями
В) взаимодействий комплементарных азотистых оснований
Г) ионных взаимодействий нуклеотидов

22. По принципу комплементарности происходит соединение
А) двух цепей в молекуле ДНК
Б) аминокислот вмолекуле белка
В) нуклеотидов в полинуклеотидной цепи
Г) тРНК с определенной аминокислотой

Источник

8. Какая нуклеиновая кислота может быть в виде двухцепочечной молекулы?

8. Какая нуклеиновая кислота может быть в виде двухцепочечной молекулы?

А) иРНК б) тРНК в) рРНК г) ДНК.

Все РНК имеют одну цепь.

22. Наиболее крупные размеры среди нуклеиновых кислот имеют молекулы : а)ДНК ; б)тРНК ; в) иРНК ; 4)рРНК?

22. Наиболее крупные размеры среди нуклеиновых кислот имеют молекулы : а)ДНК ; б)тРНК ; в) иРНК ; 4)рРНК.

23. Соли К важны для организма, так как : а) входят в состав гемоглобина ; б) являются катализаторами биохимических реакций ; в) участвуют в проведении нервных импульсов.

Участок молекулы днк имеет строение гацггтцгтацц определить последовательность молекул ирнк и трнк?

Участок молекулы днк имеет строение гацггтцгтацц определить последовательность молекул ирнк и трнк.

1)Информация о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка переписывается в ядре с молекулы ДНК на молекулу : 1)АТФ 2)рРНК 3)тРНК 4)мРНК?

1)Информация о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка переписывается в ядре с молекулы ДНК на молекулу : 1)АТФ 2)рРНК 3)тРНК 4)мРНК.

Как расшифровывается ДНК, РНК, ИРНК, ТРНК?

Как расшифровывается ДНК, РНК, ИРНК, ТРНК?

Мономеры и особенности строения : ДНК, иРНК, тРНК, АТФ?

Мономеры и особенности строения : ДНК, иРНК, тРНК, АТФ.

Сравните виды рнк( трнк, ирнк, ррнк)?

Сравните виды рнк( трнк, ирнк, ррнк).

Какое из перечисленных соединений способны к самоудвоению : 1?

Какое из перечисленных соединений способны к самоудвоению : 1.

По цепи иРНК определить молекулы ДНК и количество тРНК в биосинтезе белка?

По цепи иРНК определить молекулы ДНК и количество тРНК в биосинтезе белка.

Информацию от генов к рибосомам передают 1)иРНК 2)тРНК 3)рРНК 4)мяРНК?

Информацию от генов к рибосомам передают 1)иРНК 2)тРНК 3)рРНК 4)мяРНК.

Ответ будет. Б веки, защищающие глаза.

А) Наружное оплодотворение.

У папоротников споры развиваются в спорангиях.

В спорангиях. Специальных органах у папоротников.

Зигота, эмбрион, а только потом уже плод.

Криль равноногий морской.

1)8 : 00 кормешка 2)10 : 00расчесование 3)14 : 00кормешка 4)16 : 00чистка лотка(клетки) 5)18 : 00развлекательный пункт.

Источник

Биология в лицее

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Нуклеиновые кислоты впервые были обнаружены в ядрах клеток, в связи с чем и получили свое название (лат. nucleus – «ядро»). Есть два вида нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (сокращенно ДНК) и рибонуклеиновая кислота ( РНК).

Нуклеотиды — составные части нуклеиновых кислот, вещества, состоящие из:

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – важнейшее вещество в живой клетке. Молекула ДНК является носителем наследственной информации клетки и организма в целом. В клетках организмов каждого биологического вида определенное количество молекул ДНК на клетку. Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК всегда строго индивидуальна и неповторима для каждого биологического вида.

Молекулы ДНК у всех эукариот находятся в ядре клетки и в органоидах – митохондриях и пластидах. У прокариот ядра нет, поэтому у них ДНК располагается в цитоплазме.

Азотистые основания одной цепи соединены с азотистыми основаниями другой водородными связями по принципу комплементарности : аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином.

Последовательность расположения нуклеотидов в молекуле ДНК определяет наследственную информацию клетки.

Расшифровка структуры ДНК (1953 год) стала поворотным моментом в истории биологии. За выдающийся вклад в это открытие Фрэнсису Крику, Джеймсу Уотсону и Морису Уилкинсу была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине 1962 года.

Значение молекулы РНК в жизни клетки огромно. Она служит посредником между ДНК и синтезируемыми белками, участвуя в процессе сборки мономеров (аминокислот) в полимер (полипептид).

По выполняемым функциям различают соответствующие типы РНК.

Информационные, или матричные РНК (иРНК, или мРНК) содержат информацию о первичной структуре белков. Транспортные РНК (тРНК) переносят аминокислоты к месту синтеза белка. Рибосомные РНК (рРНК) содержатся в мельчайших органоидах клетки – рибосомах. Все эти РНК участвуют в синтезе белков.

Функции нуклеиновых кислот:

Так как большинство свойств и признаков клеток обусловлено белками, стабильность нуклеиновых кислот — важнейшее условие нормальной жизнедеятельности организма.

Нуклеиновые кислоты играют важнейшую биологическую роль в клетке: молекулы ДНК хранят наследственную информацию, а молекулы РНК участвуют в процессах, связанных с передачей генетической информации от ДНК к белку.

Нуклеиновые кислоты являются обязательными компонентами не только всех живых клеток, но и вирусов.

Источник

ДНК и гены

ДНК ПРОКАРИОТ И ЭУКАРИОТ

Справа крупнейшая спираль ДНК человека, выстроенная из людей на пляже в Варне (Болгария), вошедшая в книгу рекордов Гиннесса 23 апреля 2016 года

Дезоксирибонуклеиновая кислота. Общие сведения

Дезоксирибонуклеи́новая кислота (ДНК) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков.

В клетках эукариот (животных, растений и грибов) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У них и у низших эукариот (например, дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами.

С химической точки зрения ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков — нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы (С) и фосфатной (Ф) группы (фосфодиэфирные связи).

Рис. 2. Нуклертид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы

В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула закручена по винтовой линии.

В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином (А-Т), гуанин — только с цитозином (Г-Ц). Именно эти пары и составляют «перекладины» винтовой «лестницы» ДНК (см.: рис. 2, 3 и 4).

Рис. 2. Азотистые основания

Последовательность нуклеотидов позволяет «кодировать» информацию о различных типах РНК, наиболее важными из которых являются информационные, или матричные (мРНК), рибосомальные (рРНК) и транспортные (тРНК). Все эти типы РНК синтезируются на матрице ДНК за счёт копирования последовательности ДНК в последовательность РНК, синтезируемой в процессе транскрипции, и принимают участие в биосинтезе белков (процессе трансляции). Помимо кодирующих последовательностей, ДНК клеток содержит последовательности, выполняющие регуляторные и структурные функции.

Рис. 3. Репликация ДНК

Расположение базовых комбинаций химических соединений ДНК и количественные соотношения между этими комбинациями обеспечивают кодирование наследственной информации.

Образование новой ДНК (репликация)

По завершении дупликации образуются две самостоятельные спирали, созданные из химических соединений родительской ДНК и имеющие с ней одинаковый генетический код. Таким путем ДНК способна перерывать информацию от клетки к клетке.

Более подробная информация:

СТРОЕНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) относится к нуклеиновым кислотам. Нуклеиновые кислоты – это класс нерегулярных биополимеров, мономерами которых являются нуклеотиды.

НУКЛЕОТИДЫ состоят из азотистого основания, соединенного с пятиуглеродным углеводом (пентозой) – дезоксирибозой (в случае ДНК) или рибозой (в случае РНК), который соединяется с остатком фосфорной кислоты (H₂PO₃–).

Азотистые основания бывают двух типов: пиримидиновые основания – урацил (только в РНК), цитозин и тимин, пуриновые основания – аденин и гуанин.

Рис. 5. Структура нуклеотидов (слева), расположение нуклеотида в ДНК (снизу) и типы азотистых оснований (справа): пиримидиновые и пуриновые

Атомы углерода в молекуле пентозы нумеруются числами от 1 до 5. Фосфат соединяется с третьим и пятым атомами углерода. Так нуклеинотиды соединяются в цепь нуклеиновой кислоты. Таким образом, мы можем выделить 3’ и 5’-концы цепи ДНК:

Рис. 6. Выделение 3’ и 5’-концов цепи ДНК

Две цепи ДНК образуют двойную спираль. Эти цепи в спирали сориентированы в противоположных направлениях. В разных цепях ДНК азотистые основания соединены между собой с помощью водородных связей. Аденин всегда соединяется с тимином, а цитозин – с гуанином. Это называется правилом комплементарности (см. принцип комплементарности ).

Правило комплементарности:

Например, если нам дана цепь ДНК, имеющая последовательность

3’– ATGTCCTAGCTGCTCG – 5’,

то вторая ей цепь будет комплементарна и направлена в противоположном направлении – от 5’-конца к 3’-концу:

5’– TACAGGATCGACGAGC– 3’.

Рис. 7. Направленность цепей молекулы ДНК и соединение азотистых оснований с помощью водородных связей

РЕПЛИКАЦИЯ ДНК

Репликация ДНК – это процесс удвоения молекулы ДНК путем матричного синтеза. В большинстве случаев естественной репликации ДНК праймером для синтеза ДНК является короткий фрагмент РНК (создаваемый заново). Такой рибонуклеотидный праймер создается ферментом праймазой (ДНК-праймаза у прокариот, ДНК-полимераза у эукариот), и впоследствии заменяется дезоксирибонуклеотидами полимеразой, выполняющей в норме функции репарации (исправления химических повреждений и разрывов в молекле ДНК).

Репликация происходит по полуконсервативному механизму. Это значит, что двойная спираль ДНК расплетается и на каждой из ее цепей по принципу комплементарности достраивается новая цепь. Дочерняя молекула ДНК, таким образом, содержит в себе одну цепь от материнской молекулы и одну вновь синтезированную. Репликация происходит в направлении от 3’ к 5’ концу материнской цепи.

Рис. 8. Репликация (удвоение) молекулы ДНК

ДНК-синтез – это не такой сложный процесс, как может показаться на первый взгляд. Если подумать, то для начала нужно разобраться, что же такое синтез. Это процесс объединения чего-либо в одно целое. Образование новой молекулы ДНК проходит в несколько этапов:

Рис. 9. Схематическое изображение процесса репликации ДНК: (1) Отстающая цепь (запаздывающая нить), (2) Ведущая цепь (лидирующая нить), (3) ДНК-полимераза α ( Polα ), (4) ДНК-лигаза, (5) РНК-праймер, (6) Праймаза, (7) Фрагмент Оказаки, (8) ДНК-полимераза δ ( Polδ ), (9) Хеликаза, (10) Однонитевые ДНК-связывающие белки, (11) Топоизомераза.

Далее описан синтез отстающей цепи дочерней ДНК (см. Схему репликативной вилки и функции ферментов репликации)

Нагляднее о репликации ДНК см. видео →

5) Непосредственно сразу после расплетания и стабилизации другой нити материнской молекулы к ней присоединяется ДНК-полимераза α (альфа) и в направлении 5’→3′ синтезирует праймер (РНК-затравку) – последовательность РНК на матрице ДНК длиной от 10 до 200 нуклеотидов. После этого фермент удаляется с нити ДНК.

СТРОЕНИЕ РНК

Рибонуклеиновая кислота (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов.

Последовательность нуклеотидов позволяет РНК кодировать генетическую информацию. Все клеточные организмы используют РНК (мРНК) для программирования синтеза белков.

Затем матричные РНК (мРНК) принимают участие в процессе, называемом трансляцией, т.е. синтеза белка на матрице мРНК при участии рибосом. Другие РНК после транскрипции подвергаются химическим модификациям, и после образования вторичной и третичной структур выполняют функции, зависящие от типа РНК.

Рис. 10. Отличие ДНК от РНК по азотистому основанию: вместо тимина (Т) в РНК представлен урацил (U), который также комплементарен аденину.

ТРАНСКРИПЦИЯ

Транскрипция – это процесс синтеза РНК на матрице ДНК. ДНК раскручивается на одном из участков. На одной из цепей содержится информация, которую необходимо скопировать на молекулу РНК – эта цепь называется кодирующей. Вторая цепь ДНК, комплементарная кодирующей, называется матричной. В процессе транскрипции на матричной цепи в направлении 3’ – 5’ (по цепи ДНК) синтезируется комплементарная ей цепь РНК. Таким образом, создается РНК-копия кодирующей цепи.

Рис. 11. Схематическое изображение транскрипции

Например, если нам дана последовательность кодирующей цепи

3’– ATGTCCTAGCTGCTCG – 5’,

то, по правилу комплементарности, матричная цепь будет нести последовательность

5’– TACAGGATCGACGAGC– 3’,

а синтезируемая с нее РНК – последовательность

3’– AUGUCCUAGCUGCUCG – 5’.

ТРАНСЛЯЦИЯ

Рассмотрим механизм синтеза белка на матрице РНК, а также генетический код и его свойства. Также для наглядности по ниже приведенной ссылке рекомендуем посмотреть небольшое видео о процессах транскрипции и трансляции, происходящих в живой клетке:

Рис. 12. Процесс синтеза белка: ДНК кодирует РНК, РНК кодирует белок

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД

Генетический код, общий для большинства про- и эукариот. В таблице приведены все 64 кодона и указаны соответствующие аминокислоты. Порядок оснований — от 5′ к 3′ концу мРНК.

Таблица 1. Стандартный генетический код

Среди триплетов есть 4 специальных последовательности, выполняющих функции «знаков препинания»:

Свойства генетического кода

1. Триплетность. Каждая аминокислота кодируется последовательностью из трех нуклеотидов – триплетом или кодоном.

2. Непрерывность. Между триплетами нет никаких дополнительных нуклеотидов, информация считывается непрерывно.

3. Неперекрываемость. Один нуклеотид не может входить одновременно в два триплета.

4. Однозначность. Один кодон может кодировать только одну аминокислоту.

5. Вырожденность. Одна аминокислота может кодироваться несколькими разными кодонами.

6. Универсальность. Генетический код одинаков для всех живых организмов.

Пример. Нам дана последовательность кодирующей цепи:

3’– CCGATTGCACGTCGATCGTATA– 5’.

Матричная цепь будет иметь последовательность:

5’– GGCTAACGTGCAGCTAGCATAT– 3’.

Теперь «синтезируем» с этой цепи информационную РНК:

3’– CCGAUUGCACGUCGAUCGUAUA– 5’.

Синтез белка идет в направлении 5’ → 3’, следовательно, нам нужно перевернуть последовательность, чтобы «прочитать» генетический код:

5’– AUAUGCUAGCUGCACGUUAGCC– 3’.

Теперь найдем старт-кодон AUG:

5’– AU AUG CUAGCUGCACGUUAGCC– 3’.

Разделим последовательность на триплеты:

Найдем стоп-кодон и согласно таблице генетического кода запишем последовательность аминокислот:

Центральная догма молекулярной биологии звучит следующим образом: информация с ДНК передается на РНК (транскрипция), с РНК – на белок (трансляция). ДНК также может удваиваться путем репликации, и также возможен процесс обратной транскрипции, когда по матрице РНК синтезируется ДНК, но такой процесс в основном характерен для вирусов.

Рис. 13. Центральная догма молекулярной биологии

ГЕНОМ: ГЕНЫ и ХРОМОСОМЫ

Термин «геном» был предложен Г. Винклером в 1920 г. для описания совокупности генов, заключенных в гаплоидном наборе хромосом организмов одного биологического вида. Первоначальный смысл этого термина указывал на то, что понятие генома в отличие от генотипа является генетической характеристикой вида в целом, а не отдельной особи. С развитием молекулярной генетики значение данного термина изменилось. Известно, что ДНК, которая является носителем генетической информации у большинства организмов и, следовательно, составляет основу генома, включает в себя не только гены в современном смысле этого слова. Большая часть ДНК эукариотических клеток представлена некодирующими («избыточными») последовательностями нуклеотидов, которые не заключают в себе информации о белках и нуклеиновых кислотах. Таким образом, основную часть генома любого организма составляет вся ДНК его гаплоидного набора хромосом.

Гены — это участки молекул ДНК, кодирующие полипептиды и молекулы РНК

За последнее столетие наше представление о генах существенно изменилось. Ранее геном называли участок хромосомы, кодирующий или определяющий один признак или фенотипическое (видимое) свойство, например цвет глаз.

В 1940 г. Джордж Бидл и Эдвард Тейтем предложили молекулярное определение гена. Ученые обрабатывали споры гриба Neurospora crassa рентгеновским излучением и другими агентами, вызывающими изменения в последовательности ДНК (мутации), и обнаружили мутантные штаммы гриба, утратившие некоторые специфические ферменты, что в некоторых случаях приводило к нарушению целого метаболического пути. Бидл и Тейтем пришли к выводу, что ген — это участок генетического материала, который определяет или кодирует один фермент. Так появилась гипотеза «один ген — один фермент». Позднее эта концепция была расширена до определения «один ген — один полипептид», поскольку многие гены кодируют белки, не являющиеся ферментами, а полипептид может оказаться субъединицей сложного белкового комплекса.

Современное биохимическое определение гена еще более конкретно. Генами называются все участки ДНК, кодирующие первичную последовательность конечных продуктов, к которым относятся полипептиды или РНК, обладающие структурной или каталитической функцией.

Наряду с генами ДНК содержит и другие последовательности, выполняющие исключительно регуляторную функцию. Регуляторные последовательности могут обозначать начало или конец генов, влиять на транскрипцию или указывать место инициации репликации или рекомбинации. Некоторые гены могут экспрессироваться разными путями, при этом один и тот же участок ДНК служит матрицей для образования разных продуктов.

Мы можем приблизительно рассчитать минимальный размер гена, кодирующего средний белок. Каждая аминокислота в полипептидной цепи кодируется последовательностью из трех нуклеотидов; последовательности этих триплетов (кодонов) соответствуют цепочке аминокислот в полипептиде, который кодируется данным геном. Полипептидная цепь из 350 аминокислотных остатков (цепь средней длины) соответствует последовательности из 1050 п.н. (пар нуклеотидов). Однако многие гены эукариот и некоторые гены прокариот прерываются сегментами ДНК, не несущими информации о белке, и поэтому оказываются значительно длиннее, чем показывает простой расчет.

Сколько генов в одной хромосоме?

ДНК прокариот устроена более просто: их клетки не имеют ядра, поэтому ДНК находится непосредственно в цитоплазме в форме нуклеоида.

Как известно, бактериальные клетки имеют хромосому в виде нити ДНК, уложенной в компактную структуру – нуклеоид. Хромосома прокариота Escherichia coli, чей геном полностью расшифрован, представляет собой кольцевую молекулу ДНК (на самом деле, это не правильный круг, а скорее петля без начала и конца), состоящую из 4 639 675 п.н. В этой последовательности содержится примерно 4300 генов белков и еще 157 генов стабильных молекул РНК. В геноме человека примерно 3,1 млрд пар нуклеотидов, соответствующих почти 29 000 генам, расположенным на 24 разных хромосомах.

Прокариоты (Бактерии).

Бактерия E. coli имеет одну двухцепочечную кольцевую молекулу ДНК. Она состоит из 4 639 675 п.н. и достигает в длину примерно 1,7 мм, что превышает длину самой клетки E. coli приблизительно в 850 раз. Помимо крупной кольцевой хромосомы в составе нуклеоида многие бактерии содержат одну или несколько маленьких кольцевых молекул ДНК, свободно располагающихся в цитозоле. Такие внехромосомные элементы называют плазмидами (рис. 16).

Большинство плазмид состоит всего из нескольких тысяч пар нуклеотидов, некоторые содержат более 10000 п. н. Они несут генетическую информацию и реплицируются с образованием дочерних плазмид, которые попадают в дочерние клетки в процессе деления родительской клетки. Плазмиды обнаружены не только в бактериях, но также в дрожжах и других грибах. Во многих случаях плазмиды не дают никаких преимуществ клеткам-хозяевам, и их единственная задача — независимое воспроизведение. Однако некоторые плазмиды несут полезные для хозяина гены. Например, содержащиеся в плазмидах гены могут придавать клеткам бактерий устойчивость к антибактериальным агентам. Плазмиды, несущие ген β-лактамазы, обеспечивают устойчивость к β-лактамным антибиотикам, таким как пенициллин и амоксициллин. Плазмиды могут переходить от клеток, устойчивых к антибиотикам, к другим клеткам того же или другого вида бактерий, в результате чего эти клетки также становятся резистентными. Интенсивное применение антибиотиков является мощным селективным фактором, способствующим распространению плазмид, кодирующих устойчивость к антибиотикам (а также транспозонов, которые кодируют аналогичные гены) среди болезнетворных бактерий, и приводит к появлению бактериальных штаммов с устойчивостью к нескольким антибиотикам. Врачи начинают понимать опасность широкого использования антибиотиков и назначают их только в случае острой необходимости. По аналогичным причинам ограничивается широкое использование антибиотиков для лечения сельскохозяйственных животных.

Эукариоты.

Таблица 2. ДНК, гены и хромосомы некоторых организмов

Источник