Что такое генетический аппарат клетки где он находится?

2 ответов на вопрос “Что такое генетический аппарат клетки где он находится?”

  1. Nightcliff Ответить

    Совокупность компонентов клетки человека, обеспечивающих хранение, передачу и реализацию генетической информации, составляет ее генетический аппарат.
    Хранение генетической информации осуществляют следующие структуры клетки:
    – ядерная ДНК – 46 линейных молекул ДНК, упакованных в форме хроматина или хромосом в ядре;
    0 50% материнского и 50% отцовского происхождения;
    0 содержит около 30 000 пар кодирующих белки генов, локализованных в 23 парах молекул ДНК (что составляет 25% ядерного генома);
    0 22 пары аутосом (одинаковых у мужчин и женщин) и пара половых хромосом, отличающихся у мужчин и женщин (XY и XX);
    0 соматические клетки имеют идентичный генетический материал;
    – митохондриальная ДНК – от одной до нескольких сотен кольцевых молекул ДНК;
    0 100% материнского происхождения;
    0 содержит 13 структурных генов;
    0 соматические клетки отличаются по количественному (в зависимости от интенсивности клеточного метаболизма) и качественному (вследствие мутаций на уровне митохондриальной ДНК) составу.
    Ядерный генетический материал можно наблюдать в интерфазе (в виде хроматина), когда он является активным и транскрибируется, и во время деления (в виде хромосом), когда он неактивен, так как не может быть транскрибирован. Хромосомы могут быть однохроматидными (до репликации) и двухроматидными (от момента репликации до расщепления центромеры анафазе митоза).
    Передачагенетической информации от клетки к клетке осуществляется во время митоза. В аппарат передачи генетической информации входят следующие компоненты:
    – реплиосома – комплекс белков, обеспечивающих репликацию;
    – белковые факторы, необходимые для репарации;
    – центриоли, участвующие в образовании веретена деления и ответственные. Таким образом, за точное и равное распределение хромосом в митозе;
    Реализациягенетической информации, закодированной в структурных генах, протекает в несколько этапов с участием:
    – аппарата транскрипции – белковых факторов, распознающих ген-мишень и обеспечивающих синтез mРНК;
    – аппарата трансляции – рибосом, являющихся местом трансляции и синтеза полипептида;
    – молекул mРНК – переводчиков генетического кода;
    – белковых факторов – регуляторов трансляции и созревания белков.
    Реализация генетической информации:
    – на молекулярном уровне проявляется синтезом определенного белка,
    – на клеточном уровне – функциями данного белка в клетке, образованием определенной клеточной структуры/метаболической цепи/сигнального пути,
    – на уровне организма – наличием определенного фенотипического

  2. Shakagis Ответить

    Вся информация о признаках, присущих организму, сосредоточена в его
    генетическом аппарате. Он обеспечивает сохранение и воспроизведение этих
    признаков в процессе размножения организма, так как возникающие дочерние
    особи обнаруживают в большинстве случаев полное сходство с родительскими
    формами. Это говорит о том, что генетический аппарат обладает высокой
    стабильностью и точностью механизмов, обеспечивающих его функционирование.
    Однако стабильность генетического аппарата не абсолютна, так как это
    исключало бы всякую возможность его изменений и, следовательно,
    эволюционных преобразований, приведших в конечном итоге к возникновению
    разнообразных форм жизни, свидетелями (и представителями) которых мы
    являемся.
    Таким образом, генетический аппарат должен быть организован так, чтобы, с
    одной стороны, обеспечивать свою стабильность, с другой – быть достаточно
    пластичным, т. е. обладать способностью к изменчивости.
    Как это ни кажется в настоящее время парадоксальным, но до 40-х гг. ХХ
    столетия немногие микробиологи думали, что бактерии обладают
    наследственностью, основанной на тех же принципах, которые установлены для
    высших организмов. Прокариоты не имеют ни оформленного ядра, ни хромосом,
    аналогичных таковым эукариотных клеток, поэтому считали, что бактерии в
    генетическом отношении представляют собой неупорядоченную форму жизни.
    Одним из первых к пониманию того, что бактерии и высшие организмы
    подчиняются общим генетическим законам, подошел М.Бейеринк, описавший у
    прокариот стабильные, легко распознаваемые и наследуемые изменения.
    Генетический материал любой клетки представлен
    ДНК
    , информационные свойства которой определяются специфической
    последовательностью четырех нуклеотидов в полинуклеотиднои цепи.
    Полуконсервативный механизм репликации ДНК, в результате которого из одной
    родительской двухцепочной молекулы образуются две дочерние молекулы,
    содержащие по одной родительской и одной вновь синтезированной
    комплементарной полинуклеотидной цепи, наилучшим образом обеспечивает
    идентичность исходной и синтезированных молекул и, следовательно,
    сохранность видоспецифической наследственной информации в ряду поколений
    клеток и организмов. Частота ошибок, возникающих в процессе репликации,
    порядка 10 в степени минус 7.
    Реализация наследственной информации в процессе жизненного цикла
    (онтогенеза) организма – двухступенчатый процесс. Сначала с определенных
    участков ДНК информация переписывается (транскрибируется) в виде
    комплементарных нуклеотидных последовательностей молекул
    иРНК
    , которая перемещается в цитоплазму, связывается с
    рибосомами
    и в рибосоме с иРНК осуществляется
    перевод (
    трансляция
    ) генетической информации в определенную последовательность аминокислотных
    остатков молекулы белка.
    Процесс
    транскрипции
    находится в клетке под строгим контролем, поэтому имеет место как
    неодинаковое транскрибирование во времени разных участков ДНК (генов), так
    и неодинаковая скорость, с которой гены могут транскрибироваться. В
    результате количество молекул иРНК в клетке, комплементарных разным генам,
    сильно различается. Хотя в целом механизмы синтеза ДНК и РНК сходны,
    процесс транскрипции не обладает той степенью точности, которая характерна
    для репликации ДНК. Однако поскольку иРНК не способна к
    самовоспроизведению, возникающие при ее синтезе ошибки в последующих
    клеточнш генерациях не воспроизводятся и, следовательно, не могут
    наследоваться.
    Информационные РНК служат матрицами для синтеза различных белковых
    молекул. Перевод генетической информации с “языка” нуклеотидов на
    “язык” аминокислот – сложный многостадийный процесс, включающий
    активацию аминокислот, образование ими комплексов с особым видом РНК (
    транспортными РНК, или тРНК
    ), взаимодействие этих комплексов с
    иРНК
    , связанной с
    рибосомой
    , приводящее в конечном итоге к формированию полипептидной цепи,
    аминокислотный состав которой изначально запрограммирован в определенном
    участке ДНК. В осуществлении каждой из стадий, ведущих к синтезу молекулы
    белка, участвует несколько различных ферментов.
    Хотя механизм
    трансляции
    отличается высокой точностью, вероятность ошибки в целом выше, чем в
    случае синтеза молекул ДНК и РНК. Наиболее уязвимый этап –
    “узнавание” с помощью фермента аминокислоты соответствующей
    молекулой тРНК. По имеющимся данным, частота возникновения ошибок на этом
    этапе порядка 10 в степени минус 4, что и определяет, возможно, уровень
    точности процесса синтеза белка в целом. Однако, как и в случае синтеза
    РНК, ошибки в процессе трансляции, приводящие к синтезу измененной молекулы
    белка, не воспроизводятся, если они не закодированы исходно в генетическом
    материале.
    Таким образом, процессы транскрипции и трансляции, служащие для выражения
    в онтогенезе генетической информации, не приводят к наследованию изменений,
    возникающих при их функционировании. Только изменения, происходящие в
    молекулах ДНК, могут сохраняться в ряду поколений, поскольку они
    воспроизводятся в процессе репликации. Следовательно, в основе эволюции
    прокариот лежит способность к изменению только их генетического материала.
    У прокариот весь генетический материал, необходимый для жизнедеятельности,
    локализован в одной хромосоме, т.е. бактериальная клетка гаплоидна. В
    определенных условиях в клетках бактерий может содержаться несколько копий
    хромосомы.

    Ссылки:

    ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АППАРАТ ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *