Маълумот

10.1B: ДНК -и геномӣ ва хромосомаҳо - Биология

10.1B: ДНК -и геномӣ ва хромосомаҳо - Биология


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Геноми организм аз маҷмӯи пурраи ДНК иборат аст, ки генҳоро, ки хусусиятҳои организмро назорат мекунанд, рамзгузорӣ мекунад.

Ҳадафҳои омӯзиш

  • Аҳамияти геномро барои организм шарҳ диҳед

Нуқтаҳои асосӣ

  • ДНК-и як ҳуҷайра, ки ҳамчун як молекулаи ДНК-и дукарата бастабандишуда аст, геноми он номида мешавад.
  • Дар прокариотҳо, геном аз як молекулаи дуқутбаи ДНК дар шакли ҳалқа ё доира иборат аст; минтақае, ки дар ҳуҷайра дорои ин маводи генетикӣ аст, нуклеоид номида мешавад.
  • Дар эукариотҳо, геном аз якчанд молекулаҳои хаттии ДНК-и дугона иборат аст; ҳар як намуди эукариотҳо дар ядрои ҳуҷайраҳои худ шумораи хромосомаҳо доранд.
  • Ҷуфтҳои хромосомаҳои мувофиқ дар организми диплоид хромосомаҳои гомологӣ номида мешаванд, ки дарозии якхела доранд ва сегментҳои мушаххаси нуклеотидҳо доранд, ки генҳо дар як макон ё локус ном доранд.
  • Ҳар як нусхаи як ҷуфти гомологии хромосомаҳо аз волидайни дигар сарчашма мегиранд, аз ин рӯ худи генҳо якхела нестанд.
  • Фарқи байни пайдарпаии ДНК дар ҷуфтҳои хромосомаҳои гомологӣ камтар аз як фоизро ташкил медиҳад; хромосомаҳои ҷинсӣ, X ва Y, истисно ягона ба ин қоида мебошанд, зеро генҳои онҳо гуногунанд.

Шартҳои асосӣ

  • геном: Маълумоти мукаммали генетикии ҳуҷайра, ки ҳамчун молекулаи ДНК-и дугона иборат аст
  • нуклеоид: минтақаи шакли номунтазам дар дохили як ҳуҷайраи прокариот, ки дар он маводи генетикӣ ҷойгир аст
  • ген: воҳиди меросӣ; воҳидҳои функсионалии хромосомаҳо, ки хусусиятҳои мушаххасро тавассути рамзгузории сафедаҳои мушаххас муайян мекунанд
  • хромосома: сохтор дар ядрои ҳуҷайра, ки ДНК, сафедаи гистон ва дигар сафедаҳои сохториро дар бар мегирад
  • макон: мавқеи собит дар хромосома, ки метавонад аз ҷониби як ё якчанд генҳо ишғол шавад

ДНК -и геномӣ

Пеш аз баррасии қадамҳое, ки ҳуҷайра барои такрор кардан бояд анҷом диҳад, фаҳмиши амиқтари сохтор ва вазифаи иттилооти генетикии ҳуҷайра зарур аст. ДНК-и як ҳуҷайра, ки ҳамчун як молекулаи ДНК-и дукарата бастабандишуда аст, геноми он номида мешавад. Дар прокариотҳо геном аз як молекулаи ягонаи ДНК дуқабата дар шакли ҳалқа ё доира иборат аст. Минтақаи ҳуҷайраи дорои ин маводи генетикӣ нуклеоид номида мешавад. Баъзе прокариотҳо инчунин ҳалқаҳои хурдтари ДНК доранд, ки плазмидҳо ном доранд, ки барои афзоиши муқаррарӣ муҳим нестанд. Бактерияҳо метавонанд ин плазмидҳоро бо дигар бактерияҳо иваз кунанд ва баъзан генҳои нави судманд мегиранд, ки қабулкунанда метавонад ба ДНК -и хромосомии онҳо илова кунад. Муқовимат ба антибиотик як хусусиятест, ки аксар вақт тавассути колонияи бактерияҳо тавассути мубодилаи плазмидҳо паҳн мешавад.

Дар эукариотҳо, геном аз якчанд молекулаҳои ДНК-и хатӣ, ки ба хромосомаҳо бастабандӣ шудаанд, иборат аст. Ҳар як намуди эукариотҳо дар ядроҳои ҳуҷайраҳои худ миқдори хоси хромосомаҳо дорад. Ҳуҷайраҳои бадани инсон 46 хромосома доранд, дар ҳоле ки гаметаҳои инсон (нутфа ё тухм) 23 хромосома доранд. Як ҳуҷайраи маъмулии бадан ё ҳуҷайраи соматикӣ аз ду маҷмӯи хромосомаҳои мувофиқ иборат аст, ки конфигуратсияашон диплоид аст. Ҳарфи n барои муаррифии маҷмӯи ягонаи хромосомаҳо истифода мешавад; аз ин рӯ, организмҳои диплоид 2н таъин карда мешаванд. Ҳуҷайраҳои одам, ки як маҷмӯи хромосомаҳоро дар бар мегиранд, гаметаҳо ё ҳуҷайраҳои ҷинсӣ номида мешаванд; ин тухм ва нутфа мебошанд ва 1н ё гаплоид таъин шудаанд.

Ҷуфтҳои хромосомаҳои мувофиқро дар организмҳои диплоидӣ хромосомаҳои гомологӣ ("донишҳои якхела") меноманд. Хромосомаҳои гомологӣ дарозии якхела доранд ва дорои сегментҳои мушаххаси нуклеотидҳо мебошанд, ки генҳо дар ҳамон як макон ё маҳал номида мешаванд. Генҳо, воҳидҳои функсионалии хромосомаҳо, хусусиятҳо ё аломатҳои мушаххасро тавассути рамзгузории сафедаҳои мушаххас муайян мекунанд. Масалан, ранги мӯй як хислатест, ки метавонад малламуй, қаҳваранг ё сиёҳ бошад.

Ҳар як нусхаи як ҷуфти гомологии хромосомаҳо аз волидони дигар сарчашма мегирад; бинобар ин худи генхо якхела нестанд. Тағйирёбии фардҳо дар дохили як намуд ба омезиши хоси генҳои аз ҳарду волидон меросмонда вобаста аст. Ҳатто пайдарпаии каме тағирёфтаи нуклеотидҳо дар дохили як ген метавонад боиси алтернативаи алтернативӣ гардад. Масалан, дар хромосомаи инсон се пайдарпаии генҳои эҳтимолӣ мавҷуд аст, ки навъи хунро рамзгузорӣ мекунанд: пайдарпаии А, пайдарпаии В ва пайдарпаии О. Азбаски ҳамаи ҳуҷайраҳои диплоидии инсон ду нусхаи хромосома доранд, ки навъи хун, навъи хунро муайян мекунад. Хусусият) муайян карда мешавад, ки аз рӯи он кадом ду версияи генҳои маркер мерос гирифта мешаванд. Дар ҳарду хромосомаҳои гомологӣ ду нусхаи як пайдарпаии ген мавҷуд аст, ки дар ҳар якаш як аст (масалан, АА, ВВ ё ОО) ё ду пайдарпаии гуногун, ба мисли AB, AO ё BO.

Тағйироти ночизи хислатҳо, аз қабили навъи хун, ранги чашм ва дастӣ, ба тағирёбии табиии дар як намуд мавҷудбуда мусоидат мекунанд. Аммо, агар тамоми пайдарпаии ДНК аз ҳар як ҷуфт хромосомаҳои гомологии инсон муқоиса карда шавад, фарқият камтар аз як фоизро ташкил медиҳад. Хромосомаҳои ҷинсӣ, X ва Y, истиснои ягонаи қоидаи якхелаи хромосомаҳои гомологӣ мебошанд. Ба ғайр аз миқдори ками гомология, ки барои дақиқ тавлид кардани гаметаҳо лозим аст, генҳои дар хромосомаҳои X ва Y мавҷудбуда гуногунанд.


11 Геном

Давомнокии ҳаёт аз як ҳуҷайра ба ҳуҷайраи дигар дар таҷдиди ҳуҷайраҳо тавассути давраи ҳуҷайра асос дорад. Давраи ҳуҷайра як пайдарпайии мунтазами рӯйдодҳо дар ҳаёти ҳуҷайра аз тақсимоти як ҳуҷайраи волидайн барои тавлиди ду ҳуҷайраи духтари нав то тақсимоти минбаъдаи он ҳуҷайраҳои духтар аст. Механизмҳое, ки дар давраи ҳуҷайра иштирок мекунанд, дар эукариотҳо хеле нигоҳ дошта мешаванд. Организмҳои гуногун ба монанди протистҳо, наботот ва ҳайвонот қадамҳои шабеҳро истифода мебаранд.


ДНК, хромосомаҳо ва геномҳо

ДНК, хромосомаҳо ва геном се истилоҳи ба ҳам алоқаманд мебошанд, ки таркиби генетикии организмҳоро ифода мекунанд. Он дар ядрои як ҳуҷайра ҷойгир аст, ки геном ҷойгир аст ва он ҳам хромосомаҳо ва ДНК -ро дар бар мегирад.

Роҳи беҳтарини фарқ кардани ин се истилоҳи ба ҳам алоқаманд ин аст, ки аз истилоҳи "хурдтарин" оғоз карда, ба боло ҳаракат кунед. Ҳамин тариқ, ДНК сатҳи ибтидоӣ дар дарахти генетикии истилоҳот мебошад.

ДНК аз нуклеозидҳо иборат аст, ки бо якдигар бо пайвандҳои гидроген пайвастанд ва ба гурӯҳҳои фосфатҳо эстерификатсия шудаанд. Ин нуклеозидҳо дорои як пояи нитрогенӣ ва қанди дезоксирибоза мебошанд. Чор асосҳои нитроген мавҷуданд: аденин, гуанин, тимин ва цитозин. Аденин ва гуанин аз ҷиҳати сохтор ба ҳам монанданд ва пуринҳо номида мешаванд, дар ҳоле ки тимин ва цитозин пиримидинҳо мебошанд.

Ғайр аз он, ҳар як молекулаи ДНК аз ду риштаи зидди параллел иборат аст. Ҳар як риштаи инфиродӣ аз нуклеозидҳои пайваст сохта шудааст ва ду ришта бо пайвандҳои гидроген, ки асосҳои нитрогениро бо ҳам мепайвандад, пайваст карда мешаванд. Асосҳои аденин ва тимин бо ду пайванди гидроген ҷуфт карда мешаванд, дар ҳоле ки цитозин бо гуанин ҷуфт карда мешавад ва се пайванди гидрогенро талаб мекунад. Пас аз пайваст шудан, риштаҳои ДНК сохтори спиралиро эҷод мекунанд, нигаред Расми 1.

Расми 1. Ин рақам як риштаи ДНК -ро ифода мекунад. Ин тасвир аз http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Difference_DNA_RNA-EN.svg гирифта шудааст ва тағир дода шудааст.

Пас аз ДНК, сатҳи навбатии боло хромосома мебошад, ки аз қитъаҳои тӯлонии ДНК иборат аст, ки бо ҳам зич ҷамъ шудаанд. Хромосомаҳо бо таъсири сафедаҳои алоқаманд пайваста конденсация мешаванд. Асосан, ДНК ба хромосомаҳо тақсим мешавад, гарчанде ки ин рақам дар як организм фарқ мекунад. Масалан, одамон 23 ҷуфт хромосома доранд, дар ҳоле ки хар 62 хромосома дорад.

Геном бузургтарин воҳиди генетикӣ мебошад. Геном дар дохили ядрои ҳуҷайра ҷойгир аст ва он аз тамоми коллексияи хромосомаҳо иборат аст. Геномҳо дар ҳуҷайраҳои прокариотҳо, ҳуҷайраҳои эукариотҳо ва баъзе органеллҳо мавҷуданд. Аммо, мураккабии геном гуногун аст. Аён аст, ки ДНК, хромосомаҳо ва геном се истилоҳи ба ҳам зич алоқаманданд.


Илми геноми виртуалӣ

Истилоҳи геном дар соли 1920 аз ҷониби ботаники олмонӣ Ҳанс Винклер таҳия шудааст. Маҷмӯи калимаҳои ген ва хромосома, геном маҷмӯи генҳоест, ки дар як ё якчанд хромосомаҳо ҷойгиранд, ки организмҳои зиндаро муайян мекунанд. Мафҳуми геном васеъ карда шудааст, то маънои тамоми пайдарпаии нуклеотидҳои ДНК ё "ҳарфҳо" (ATGC), ки иттилооти генетикиро дар маҷмӯи хромосомаҳои организм ё тамоми генҳои он ташкил медиҳанд. Ҳоло пайдарпаии мукаммали геном барои одамон ва бисёр растаниҳо ва ҳайвонот дастрас аст. Бо ин маълумот дар даст, қадами навбатӣ барои олимон фаҳмидани вазифаҳои физиологии ҳазорон генҳо мебошад, ки дар бораи онҳо берун аз пайдарпайии онҳо маълумоти кам мавҷуд аст. Дар ин лагери онлайн ширкаткунандагон мутобиқсозии нави технологияҳои барандаи ҷоизаи Нобел дар хона ва инчунин усулҳои компютериро барои таҳлили ҷузъҳои генетикии одамон ва растаниҳо истифода хоҳанд кард. Донишҷӯён хоҳанд:

  • ДНК -и худро ҷудо кунед, то полиморфизмҳои генетикиро омӯзед ва дар бораи пайдоиш ва муҳоҷирати одамон маълумот гиред
  • бо ДНК-и худ реаксияҳои изотермии ПТР-ро барои муайян кардани мавҷудият ё набудани унсури интиқолшаванда, ки барои фаҳмидани басомадҳои аллелҳо ва генетикаи аҳолӣ истифода бурдан мумкин аст, анҷом диҳед
  • ҷудо кардани ДНК аз хӯрокҳои маъмулӣ барои санҷиши PCR, ки тағироти генетикиро нишон медиҳад ва
  • воситаҳои онлайни биоинформатикаро барои муқоисаи пайдарпаии ДНК ва маълумоти минаҳо аз пойгоҳи додаҳои ДНК истифода баред.

  • Синфҳо: ба синфи 11-12 дохил мешаванд ва гирифтаанд Илми ДНК ё Биологияи AP (ҳуҷҷатҳо аз мактаб талаб карда мешавад)
  • Душанбе, чоршанбе, ҷумъа 9:30 - 12:00. ё 13:00-15:30, зиёда аз ду ҳафта 1 ҷаласа пешниҳод карда мешавад
  • 7 ноябр - 19 декабр, Шанбе 13:00 то 15:30,
    6 синф, 11/7, 11/14, 11/21, 12/5, 12/12, 12/19 (синфи 11/28)
  • Аз донишҷӯён талаб карда мешавад, ки пас аз хатми синфи якуми лагер намунаҳои ДНК-и худро ба Dolan DNALC дар бандари Cold Spring Harbour фиристанд ё як шабонарӯз (USPS/FedEx/UPS) фиристанд. Хароҷоти интиқол бояд аз ҷониби донишҷӯ ва оилаи онҳо пӯшонида шавад.
  • $ 550 барои як донишҷӯ Зиндагӣ, $350 Дархостӣ
  • Дастрас:

© Copyright 2020 Маркази омӯзиши ДНК-и лаборатории Харбор Cold Spring. Ҳамаи ҳуқуқ маҳфуз аст.


Хромосомаҳо

Ин дарс бо муқоисаи хромосомаҳои прокариот ва эукариот ва муқаддима бо мафҳуми ядроҳои диплоид ва гаплоид оғоз мешавад. Фаъолияти дуввум истифодаи пойгоҳи додаҳоро барои муқоисаи рақамҳои хромосомаҳои намудҳои гуногун ва ҷойгиршавии генҳо дар намудҳои гуногун, аз ҷумла цитохром оксидаза в ҷорӣ мекунад. Фаъолияти охирин як мусоҳибаи кӯтоҳ бо Ҷон Кэрнс мебошад, ки барои чен кардани дарозии хромосома авториография таҳия намуда, аввал сохтори хомосомаҳои бактерияҳоро тавсиф кардааст.

Тавсифи дарс

Саволҳои роҳнамо

  • ДНК дар прокариотҳо ва эукариотҳо чӣ гуна ҷойгир шудааст?
  • Эукариот чанд хромосома дорад?

Фаъолияти 1 Хромосомаҳои прокариотӣ ва эукариотӣ

Сохтори хромосомаҳои прокариотҳо ва эукариотҳо. Муқаддимаи кӯтоҳи зеринро дар бораи сохтор ва функсияи хромосомаҳои эукариотӣ тамошо кунед.

Ин флешкортҳои нуктаҳои калидиро дар бораи генҳо ва хромосомаҳо омӯзед.

Фаъолияти 2: Пойгоҳи додаҳо ва шумораи хромосомаҳо дар намудҳои гуногун

Истинодҳои ҳар як номи дутарафаи зерро клик кунед, то андозаи геномии ин намудҳоро бифаҳмед ва рақамҳои хромосомаҳои диплоидро муқоиса кунед.

Истиноди браузери Genome барои панҷ намуд

Гиперҳаволаҳо дар ҳар як ном ба саҳифаи кариотип дар системаи ҷустуҷӯии махзани Ensembl.org аз Wellcome Sanger истинод мекунанд. Истинодҳои ҳар як ном ба саҳифаи кариотип дар браузери махзани Ensembl.org аз Wellcome Sanger пайванданд.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/browse/ ин саҳифаро барои дарёфти андозаи геномҳо дар дастур истифода бурдан мумкин аст

http://www.ensembl.org ин браузери беҳтарини геномист, шумо ҳатто метавонед барои дидани ҷуфтҳои пойгоҳ масштаб кунед. Он инчунин дар http://ensemblgenomes.org/ растаниҳо ва намудҳои устухон надорад

Ин видеоро тамошо кунед ва саволро баррасӣ кунед,

"Оё ин пойгоҳи додаҳо ва технологияҳои нави пайдарпайии имрӯза ҷаҳони беҳтареро барои фардо эҷод мекунанд?"

Фаъолияти 3 Ҷон Кэрнс ва авторадиография

Ин диаграммаҳо нишон медиҳанд, ки чӣ тавр модели такрори ДНК дар як ҳуҷайраи прокариот барои шарҳи ин раванд таҳия шудааст. Ин раванд то он даме, ки Ҷон Кэрнс таҷрибаҳои худро анҷом надод, мушоҳида карда намешуд. Эскизҳо ба фаҳмиши назариявӣ асос ёфтаанд,

Диаграммаи дар тарафи чап тасвири диаграммаи назарияи репликатсияи ДНК дар хромосомаҳои прокариотӣ ва авторадиографе, ки Ҷон Кэрнс дар тарафи рост як молекулаи ДНК-и E.coli-ро нишон медиҳад. Маълумоти таҷрибавӣ назарияро дастгирӣ мекунад.


Тасвирҳо: Симпозиуми CSHL 1963

Дар мақолаи 1963 & quot; Хромосомаи бактериявӣ ва тарзи репликатсияи он, ки аз ҷониби авторидиография дида мешавад & quot;, Кэрнс бо авторадиография нишон дод, ки ДНК -и бактерияи Escherichia coli як молекулаи ягонаест, ки дар як маҳалли ҳаракаткунанда (шохаи такрорӣ), ки дар он ҳарду ДНК -и нав такрор мешаванд риштаҳо синтез карда мешаванд.

Ҳангоми мусоҳиба дар бораи ин таҷрибаҳо Кэрнс шарҳ дод ва ман ба худ гуфтам, ки ман дар бораи авторадиография медонам, чаро намебинам, ки оё ман метавонам дарозии ин молекулаҳоро бо ин усул чен кунам? Ва каме ҳисобу китоб кард ва тасмим гирифт, ки ин имконпазир бошад ва танҳо дар давоми филм ду моҳ тӯл кашад. Ва ин ҳамон чизест, ки ман дар бандари Cold Spring карда будам"

Қобили зикр аст, ки авторадиография дар солҳои 80 -ум як василаи муҳими пайдарпаии генҳо шуда буд ва ҳоло ҳам дар шакли тағирёфта дар лабораторияҳои генетикии саросари ҷаҳон истифода мешавад.


Геномҳои вирусӣ | Хромосома

Вирусҳо як синфи махсуси агентҳои сироятӣ мебошанд, ки хеле хурданд ва онҳоро танҳо дар зери микроскопи электронӣ дидан мумкин аст. Пурра “ зарраҳои вирусӣ ” ё & # 8220virion иборат аз як блоки маводи генетикӣ (ДНК ё РНК) дар иҳотаи як куртаат сафеда ва, баъзан аз тарафи лифофаи мембрана иловагӣ.

Вирусҳо на ситоплазма доранд ва на афзоиш ё фаъолияти метаболикӣ нишон намедиҳанд. Аммо вақте ки маводи генетикии онҳо ба ҳуҷайраи мувофиқи мизбон ворид мешавад, репликатсияи синтези сафедаи вируси хоси хромосомаи вирусӣ ба амал меояд, ки ин равандҳо ҳам ферментҳои ҳуҷайравӣ (ҳост) ва ҳам вирусҳоро истифода мебаранд.

Дар асоси организмҳои мизбон вирусҳо ба се гурӯҳи асосӣ тақсим мешаванд:

Хусусиятҳои морфологии вирусҳо:

Хромосомаи вирусӣ дар дохили як қабати сафеда бо номи капсид ҷойгир шудааст. Хромосомаи вирусӣ ва пӯсти сафедаи он якҷоя нуклеокапсид номида мешавад. Вирусҳо бо хусусиятҳои морфологии худ ба куллӣ фарқ мекунанд (Ҷадвали 5.4).

1. Вирионҳои икосаедралӣ:

Капсиди онҳо icosahedral аст, яъне вирион як полиэдрони муқаррарӣ бо 20 чеҳраи секунҷа ва 12 кунҷ мебошад. Намунаҳо аденовирусҳо ва бактериофаг φX174 мебошанд.

2. Вирионҳои спиралӣ:

Кислотаи нуклеинии чунин вирионҳо дар капсиди силиндрӣ ва чӯбчашакл ҷойгир карда шудааст, ки сохтори спиралиро ташкил медиҳад, масалан, TMV, бактериофаги M13.

3. Дар баъзе ҳолатҳо, нуклеокапсид icosahedral аст, дар баъзе ҳолатҳо он дар баъзе ҷузъҳо спирал аст. Чунин вирусҳо пӯшонида шудаанд.

Ин вирусҳо капсиди ба таври возеҳ муайяншаванда надоранд. Кислотаи нуклеинии вирусӣ дар маркази садаф мавҷуд аст, ки аз молекулаҳои сафеда иборат аст. Баъзе садафҳо мураккабанд, дар ҳоле ки дигарон оддӣ. Дар Герпес, вируси ҳайвонот, ки ДНК-ро ҳамчун маводи генетикӣ дар бар мегирад, капсид диаметри 1000А дорад ва минбаъд бо лифофа иҳота шудааст, ки диаметри онро 1500А ташкил медиҳад. (Расми 5.19).

Капсид як ҳолати зербахшҳои сафеда (капсомерҳо) мебошад, ки икосаэдрро ташкил медиҳанд.

Бактериофагҳо сохторҳои нисбатан мураккаб доранд: онҳо дорои сар, дум, табақи поя ва чанд нахи дум мебошанд (расми 5.20). Сараш шашкунҷа (паҳлӯи паҳлӯӣ) буда, ДНК -и вирусиро дар бар мегирад. Дум қубури аслӣ дорад, ки онро ғилоф иҳота кардааст. Дар охири дум як табақи базалӣ бо 6 хӯшае мавҷуд аст, ки аз он 6 нахи дум берун меояд.

Ҳангоми сироят, нахҳои дум ба маконҳои мушаххаси ретсептор дар ҳуҷайраи мизбон пайваст мешаванд. Лавҳаи асосӣ ба сатҳи ҳуҷайра кашида мешавад ва кашиши ғилофаки қубур дар баробари баровардани сими лавҳаи асосӣ ба амал меояд. Асоси дум ба девори ҳуҷайра ворид мешавад, ки аз ҷониби баъзе ферментҳои гидролитикии дар фаг ва думи вирус мавҷудбуда заиф мешавад. ДНК ба ҳуҷайраи мизбон тавассути найчаи асосии дум ворид мешавад.

Дар сурати вируси мозаикаи тамоку (TMV дар ҳуҷайраҳои растаниҳои тамоку афзоиш меёбад) ва баъзе вирусҳои хурди бактериявӣ (масалан, F2, R17, QB), қабати сафеда як намуди сафедаро дар бар мегирад. Ин молекулаҳои сафеда дар симметрияи спиралӣ ё симметрияи кубӣ ҷойгир шудаанд.

Қабати TMV тақрибан 2150 молекулаҳои сафеда дорад, ки шабеҳанд ва ҳар як молекула вазни молекулавии-17,000 доранд. Ин молекулаҳо дар атрофи геномҳои РНК, ки дорои 6000 нуклеотид мебошанд, ба таври спиралӣ ҷойгир шудаанд.

Вирусҳое, ки пас аз сироят ҳуҷайраҳои мизбонро лизис ё вайрон мекунанд, вирусҳои литикӣ номида мешаванд. Ҳангоми сироят, кислотаи нуклеин ба ҳуҷайраи мизбон ворид карда мешавад. Пас аз он ферментҳое, ки барои репликатсияи вирусии ДНК лозиманд, синтез карда мешаванд, то репликатсияи ДНК барои ба вуҷуд овардани нусхаҳои сершумори хромосомаи вирусӣ ба амал ояд.

Компонентҳои сафедаи капсид дар марҳилаҳои баъдӣ синтез карда мешаванд, ки боиси пайдоиши сарҳо ва думҳо мешаванд, пас ДНК -и вирусӣ ба сарҳо меандозанд. Дар охир девори ҳуҷайра мекафад ва зарраҳои фаги насл озод мешаванд (расми 5.21).

Вирусҳои лизогенӣ (фагҳои муътадил):

Лизогения робитаи симбиотикии байни фаги мӯътадил ва мизбони бактериявии онро дар бар мегирад. Хромосомаи вирусӣ ба хромосомаи бактериявӣ дохил карда мешавад, ки дар он боқӣ мемонад ва дар баробари охирин такрор мешавад. ДНК -и вирусӣ, ки ба геноми бактерияҳо дохил карда шудааст, провирус ё профаг номида мешавад (расми 5.22). Бактерияе, ки дорои профаг аст, аз сирояти ҳамон вирус эмин аст.

Хромосомаҳои вирусӣ:

Вирусҳо ҳамчун маводи генетикии худ ДНК ё РНК доранд. Ин кислотаҳои нуклеинӣ метавонанд ягона ё дугона бошанд (Ҷадвали 5.5). Вирусҳои хурд метавонанд 3 кб (кб =, кило-базаҳо = 1000 асос) дошта бошанд, дар ҳоле ки вирусҳои калон метавонанд тақрибан 300 кб дошта бошанд. дар геноми онҳо. Ҳамин тариқ, шумораи генҳо дар геномҳои вирусӣ метавонанд аз 3 то садҳо фарқ кунанд. Ретровирусҳо камлои диплоид (дорои ду нусхаи геном дар як капсид мебошанд), дар ҳоле ки дигарон гаплоиданд.

Якчанд вирусҳо ҳамчун маводи генетикии худ ДНК-и дуқабата доранд. Таркиби асосии вирусҳои гуногун тағир дода мешавад, ки боиси тағирёбии хосиятҳои физикии ДНК ба монанди ҳарорати обшавӣ, зичии устувор дар хлориди цезий (CsCl) ва ғайра мегардад.

Дар баъзе вирусҳо, ба монанди. Колифагҳои T-ҳатто, цитозин (C) ба 5-гидроксиметил-цитозин (HMC) тағир дода мешаванд. Дар баъзе ҳолатҳо, тимин ба 5-гидроксиметилурацил ё 5-ди-гидроксиметилурасил, масалан, дар subtilisbacteriophges B. Хусусиятҳои муайяни физикии ДНК, ба монанди зичии оббозӣ дар CsCl ё ҳарорати обшавӣ аз ҳисоби ин ивазкунӣ тағир меёбанд.

Баъзе вирусҳо ДНК -и хатӣ доранд, дар ҳоле ки дигарон ДНК -и даврашакл (даврӣ) доранд (Ҷадвали 5.5). Дар мавриди фаг ламбда (λ), ДНК метавонад ҳам дар шаклҳои хатӣ ва ҳам давравӣ мавҷуд бошад. Вақте ки аз як заррачаи вирус ҷудо мешавад, ДНК ear хатӣ аст, аммо вақте ки ба ҳуҷайраи мизбон дохил мешавад, даврашакл мешавад. Аммо, он дар шакли хаттии худ ба ҳуҷайраи мизбон ворид мешавад.

Хромосомаи А. як молекулаи ДНК-и дугонаест, ки дорои 47,000 нуклеотид мебошад, ки дарозии 17-и бегоҳ аст. Дар ҳар як 5 ′ проексияи як занҷири 12 нуклеотид мавҷуд аст, ки ин проексияҳо якдигарро пурра мекунанд ва аз ин рӯ онҳоро ақсои муттаҳид меноманд.

Ин ақсои муттаҳидшуда барои гардиши хромосома масъуланд. Доиравӣ шудани хромосома онро аз таназзули экзонуклеазаҳои мизбон муҳофизат мекунад. Ғайр аз он, ДНК -и хатӣ наметавонад давраро ба таври вегетативӣ такрор кунад, аз ин рӯ дар такрор низ бартарӣ фароҳам меорад.

ДНК-и як занҷира дар бактериофагҳои хеле хурд пайдо мешавад (Ҷадвали 5.4). ДНК-и якқаторе, ки дар вирион пайдо мешавад, риштаи мусбат (+) номида мешавад, чун қоида, дар заррачаҳои фаг танҳо риштаи плюс (+) мавҷуд аст. Аммо, дар вирусҳои бо адено алоқаманд, ду риштаи иловагӣ дар вирионҳои гуногун мавҷуданд. ДНК-и якқатор дорои пайдарпаии такроршавандаи такрорист, ки пинҳои мӯйро ташкил медиҳанд. Сохторҳои мӯй дар гардиши риштаҳои хатӣ ва такрорӣ нақши муҳим доранд.

РНК-ҳои дуқабата дар якчанд вирусҳои икосаэдралии ҳайвонот ва наботот мавҷуданд. Геномҳои чунин вирусҳо тақсим карда мешаванд (Ҷадвали 5.5). Қисмҳои гуногун метавонанд қисмҳои кӯтоҳи ҷуфтҳои асосиро пайваст кунанд. Транскрипсияи ҳар як сегмент алоҳида сурат мегирад ва ферменте, ки дар он иштирок мекунад, “ транскриптазаи дуқабата РНК ” мебошад. Ҳар як mRNA ҳангоми тарҷума занҷири алоҳидаи полипептидӣ тавлид мекунад.

РНК-и як занҷира маводи генетикӣ дар як қатор вирусҳо мебошад (Ҷадвали 5.5). Баъзе вирусҳо дар геноми худ як молекулаи ягонаи РНК доранд, дар ҳоле ки баъзе вирусҳои дигар якчанд сегмент доранд, масалан, вируси зуком 8 сегмент дорад. Вирусҳо дар капсидҳои худ риштаҳои РНК-и мусбат (+) ё манфӣ (-) доранд.

Риштаи вирусии РНК, ки ҳамчун mRNA дар ячейкаи мизбон амал мекунад, риштаи плюс (+) ё риштаи мусбат номида мешавад. Геномҳои РНК-и вирусҳои ҳайвонот дар охири 5 ′ сарпӯш доранд ва дар охири 3 ′ пайдарпайии поли (А) доранд. Бо вуҷуди ин, дар РНК Picornavirus, пайдарпаии махсус дар 5′-охири он мавҷуд аст, ки сафедаи хурд ба таври ковалентӣ пайваст карда мешавад.

Геномҳои РНК-и вирусҳои растанӣ дар 5′-охири сарпӯш доранд, аммо дар 3′-нӯги онҳо поли (A) надоранд, 3′-нӯги онҳо ба tRNA шабоҳат доранд. Ҳар як заррачаи ретровирус дорои ду нусхаи риштаи (+) РНК мебошад, ки геноми онро ифода мекунад, ин нусхаҳо дар наздикии 5′-охири якҷоя нигоҳ дошта мешаванд.

Ин РНКҳо сарпӯш надоранд, аммо дар охири 5 ′ ба трифосфати нуклеозид хотима меёбанд. Ин риштаҳо мустақиман ҳамчун mRNA кор намекунанд. Ба ҷои ин, онҳо аз ҷониби фермент "транскриптазаи ягонаи РНК" дар вирион мавҷуд аст, то mRNA-ро тавлид кунанд.

Бастабандии кислотаҳои нуклеинӣ дар вирусҳо:

Геноми вирусӣ (ДНК/РНК) ба қабати сафедаҳо (капсид) зич печонида шудааст. Зичии кислотаи нуклеинӣ дар қабати сафедаҳо аз 500 мг/мл зиёд аст, ки аз зичии ДНК дар организмҳои дигар хеле зиёд аст. Масалан, зичии ДНК дар бактерия тақрибан 10 мг/мл, дар ядрои эукариотӣ бошад, тақрибан 100 мг/мл аст. Ин нишон медиҳад, ки кислотаи нуклеин дар зарраҳои вирусӣ хеле зич ҷойгир шудааст.

Маводи генетикии TMV РНК-и якқаторӣ мебошад, ки дорои 6400 нуклеотид буда, дарозии 2 pm-ро ташкил медиҳад. Ин РНК дар қисмати чӯбшакли 0,3 x 0,008 pm бастабандӣ карда мешавад. Аденовирусҳо дорои ДНК-и дуқабата дарози 23:00 мебошанд, ки аз 35,000 bp иборатанд: он ба капсиди икосаэдронии диаметри 0,07 pm бастабандӣ шудааст.

Phage T4 дорои як молекулаи ДНК-и дуқутбаи хеле дароз аст (55 pm), ки 170,000 bp дорад. Капсид, ки дорои ин ДНК -и хеле дароз аст, як icosahedron бо андозаи 1.0 x 0.065 pm мебошад. Баръакси ядрои эукариотӣ ва нуклеоиди бактериявӣ, ҳаҷми капсид пурра бо кислотаи нуклеинӣ баста шудааст.

Бастабандии кислотаи нуклеинӣ барои ташаккули нуклеокапсид бо ду роҳи умумӣ рух медиҳад. Дар як механизм, молекулаҳои сафеда дар атрофи кислотаи нуклеин ҷамъ мешаванд, масалан, дар TMV. Дар механизми дигар, қабати сафеда аввал ҳосил мешавад ва сипас кислотаи нуклеин ба он ворид карда мешавад. Дар TMV, дар РНК сохтори дуплекси мӯй ба вуҷуд меояд.

Ҷамъоварии мономерҳои сафеда аз ин маркази ядрошавӣ оғоз мешавад ва дар ҳар ду самт идома ёфта, ба ақсоҳо мерасад. Дар маҷмӯъ 17 воҳиди сафеда як қабати даврашаклро ташкил медиҳанд ва ду чунин қабатҳо якҷоя воҳиди капсидро ташкил медиҳанд. Ин сохтор бо РНК, ки барои сохтани спирал дар дохили ниҳонӣ печонида шудааст, ҳамкорӣ мекунад.

Дар бактериофаги T4 ва λ ва ғайра аввал қабати сафеда ташкил карда мешавад. Кислотаи нуклеинро аз як канор ба курта меандозанд ва баъд думашро ба сар мепайвандад. Дар сурати ДНК -и даврашакл, он бояд аввал ба молекулаи хатӣ барои бастабандӣ табдил дода шавад.

Геномаи лямбда (λ) даврашакл буда, дорои ду макони “cos ”, cosL ва cosR мебошад. Охири озод дар λ ДНК тавассути тақсимоти ферментӣ дар макони cosL тавлид мешавад. Ворид кардани ДНК аз ин канор ба амал меояд ва то даме ки макони cosR ба капсид ворид шавад, идома меёбад ва сипас дар сайти cosR ба вуҷуд меояд, то охири дигари геном produce ба вуҷуд ояд.

Баъзе вирусҳо, масалан, фаг T4 ва λ. дар геномҳои худ зиёдатӣ доранд. Дар ин вирусҳо, геномҳои сершумор ба ҳам пайваста тавлид мекунанд “сохтори concatemeric.” Дар сурати T4, воридкунии хромосомаи вирусӣ аз a оғоз мешавад “ тасодуфӣ ” ишора кунед ва то ворид шудани миқдори зарурии ДНК ба сар идома диҳед. ДНК -и ба сар воридшуда ихтисори ниҳоӣ дорад.

Яке аз пайдоиши эҳтимолии “конкатермерик” ДНК рекомбинатсия аст. Рекомбинатсия байни ду хромосома ду геномро ба охир муттаҳид мекунад. Сипас рекомбинатсия бо геноми сеюм тавассути рекомбинатсияи пайдарпай ’ҳо конкатемер истеҳсол мекунад (расми 5.23).

Механизми дигаре, ки барои ташаккули контактер пешниҳод шудааст, ин такрори гардиши гардиш мебошад. Эндонуклеази мушаххас конкатемерро дар нуқтаҳое мекашад, ки геномҳои дарозии лозимиро ба вуҷуд меоранд. ” ДНК -и геномӣ аз сабаби ихтисори терминал ақсои гомологӣ дорад. Аз ин рӯ, баъзе хромосомаҳо метавонанд барои генҳои терминал гетерозигота бошанд.

Механизмҳои роҳҳои лизогенӣ ва литикӣ:

Бактериофаг λ як фаги мӯътадил аст, ки бо мизбони бактериявии худ робитаи лизогениро нигоҳ медорад. Аммо, он метавонад аз давраи литикӣ низ гузарад. Сироят, чун қоида, дар шакли хаттӣ рух медиҳад, аммо хромосома пас аз ворид шудан ба ҳуҷайраи мизбон ба шакли даврашакл мубаддал мешавад. Харитаи генералии хромосомаи X, ки вазифаҳои гуногунро нишон медиҳад, дар расми 5.24 оварда шудааст.

Генҳои марбут ба вазифаҳои шабеҳ гурӯҳбандӣ шудаанд. Дар хромосомаи хатӣ генҳо барои ташаккули сар дар канори чап ҷойгиранд, генҳо барои лизис дар охири рост ҷойгиранд. Минтақаи танзимкунанда дар байни минтақа барои рекомбинатсия ва минтақа барои такрор ҷойгир аст. Генҳое, ки дар минтақаи танзимкунанда мавҷуданд, барои муайян кардани он, ки X бо мизбонаш ба муносибатҳои лизогенӣ ворид мешавад ё он роҳи литикиро пайравӣ мекунад, масъуланд.

Генҳои танзимкунанда бо генҳо барои рекомбинатсия дар тарафи чап ва генҳо барои такроршавӣ дар тарафи рост гурӯҳбандӣ ва паҳлӯ ҷойгир шудаанд (расми 5.25). Генҳои N (антитерминатор) ва эра (антирепрессор) дар дохили минтақаи танзим ҷойгиранд. Ин генҳо “ генҳои фаврии барвақт номида мешаванд ва онҳо аз ҷониби полимеразаи мизбони РНК транскрипсия карда мешаванд.

Дар ҳузури омили зидди қатъкунӣ (p N), транскрипсияи ҳарду ген (N ва давра) идома дорад. Ин ду ген аз риштаҳои гуногуни ДНК ба самти муқобил транскрипсия карда мешаванд, гени N ба тарафи чап, дар ҳоле ки давра ба тарафи рост навишта мешавад.

Транскрипсия ба дигар минтақаҳои геном барои вазифаҳои гуногун паҳн мешавад (расми 5.25). Дар сурати набудани сафедаи репрессор cl, полимеразаи РНК -и мизбон ба П пайваст мешавадЛ.Л. сайтҳо, то ки транскрипсияи "генҳои дер" оғоз шавад, дар натиҷа зарраҳои фагҳо ба вуҷуд меоянд ва ҳуҷайра лизис мешавад.

Минтақаи танзимкунанда дорои генҳои cl мебошад, ки барои роҳи лизогенӣ масъул аст. Мутация дар ин минтақа боиси он мегардад, ки фаг ба сикли литикӣ мегузарад.

Ген cl барои тавлиди mRNA транскрипт карда мешавад, ки ферменте, ки дар транскрипсия иштирок мекунад, РНК полимераза мебошад, ки барои нигоҳдории репрессор ба промотор мепайвандад (P)RM). Транскрипт аз рост ба чап сурат мегирад. Ин cl mRNA барои тавлиди мономери репрессор тарҷума шудааст (расми 5.25).

Димерҳои репрессорҳо ташаккул меёбанд, ки бо П пайваст мешавандЛ.Р ва ПЛ.Л. сайтҳо, ба ин васила аз пайвастани полимеразаи РНК ба ин пешбарандагон монеъ мешаванд. Ин ба ҷилавгирӣ аз транскрипсияи N ва генҳои кро оварда мерасонад. Баъдтар, хромосомаи X ба хромосомаи бактериявӣ дохил карда мешавад, ки генҳои таъхирёфтаи он ифода карда намешаванд ва фаг ҳамчун вируси “ боқӣ мемонад. Генҳои дер ба таъхир афтода генҳои рекомбинатсия, нусхабардорӣ ва Q (анти-терминатор) мебошанд. Генҳои дер генҳои дум, сар ва лизис мебошанд.

Вақте ки репрессор cl ба 0 пайваст мешавадЛ. ва 0Р маконҳо, полимеразаи РНК транскрипсияи гени клро оғоз мекунад ва синтези сафедаи репрессор идома дорад. Аммо дар сурати набудани репрессор, полимеразаи РНК ба П пайваст мешавадЛ.Л. ва Прр сайтҳо ва транскрипсияи генҳои N ва cro оғоз мешаванд.

Ҳамин тариқ, мавҷудияти худи репрессор барои синтези он зарур аст. Истеҳсоли муттасили репрессор cl барои нигоҳ доштани лизогения зарур аст. Дар ин давра ОЛ. ва ОР сайтҳо ҳамеша бо репрессор баста мешаванд.

Вақте ки ҳуҷайраи лизогенизатсияшуда бо фаги дигари X сироят мешавад, сафедаи репрессории cl, ки аз ҷониби “prophage” тавлид мешавад, фавран ба O мепайвандад.Л. ва 0Р маконҳои геномаи сирояткунандаи X. Ҳамин тариқ, функсияи генҳои сирояткунандаи X монеъ мешавад ва ҳуҷайра аз сирояти X эмин мемонад.


  • Як пораи кӯтоҳи РНК, ки онро праймер меноманд, меояд ва ба охири риштаи пешсаф мепайвандад. Ин праймер ҳамчун нуқтаи ибтидоӣ барои синтези ДНК амал мекунад.
  • Бисёр праймерҳо аз фермент примаза сохта шудаанд, ки дар нуқтаҳои мухталифи қатори ақибмонда мепайванданд.
  • Полимеразаи ДНК ба риштаи пешбар пайваст мешавад ва дар илова кардани асосҳои нави нуклеотиди комплементарӣ ба риштаи ДНК дар самти 5' то 3' кӯмак мекунад.
  • Пас аз он пораҳои оказаки (қисмҳои ДНК) ба риштаи ақибмонда дар самти 5 'то 3' илова карда мешаванд.
  • Ин такрори пайваста аст.
  • Ин такрори доимӣ нест, зеро пораҳои Оказаки бояд дертар пайваст карда шаванд.
  • Пас аз мувофиқати ҳама асосҳо, яъне A - T ва C - G, ферменте, ки экзонуклеаза ном дорад, праймерро ҷудо мекунад ва ин холигоҳҳо бо нуклеотидҳои комплементарӣ пур карда шуданд.
  • Риштаи навтаъсис бо мақсади итминон ҳосил кардани хатогие дар пайдарпаии ДНК тафтиш карда мешавад.
  • Дар ниҳоят, лигазаи ДНК пайдарпаии ДНК -ро ба ду риштаи пайваста пайваста пайваст мекунад. Натиҷаи ин такрори ДНК тавлиди ду молекулаи ДНК мебошад, ки аз як занҷири нав ва як занги кӯҳнаи нуклеотид иборат аст. Ин схемаро репликатсияи нимконсервативии ДНК меноманд.

Таърифи транскрипт

"Раванди нусхабардории иттилооти генетикӣ аз як риштаи ДНК ба РНК ҳамчун транскрипсия номида мешавад."

Раванди транскрипсия бо принсипи комплементарӣ танзим карда мешавад, ба истиснои аденозин, ки ҷуфти асосиро бо урацил ташкил медиҳад, на тимин. Баръакси раванди репликатсия, ки дар он ДНК -и умумӣ такрор карда мешавад, дар сурати транскрипсия, танҳо як сегменти ДНК ва танҳо як ришта ба РНК нусхабардорӣ карда мешавад.

Воҳиди транскрипсия дар ДНК асосан аз ҷониби се минтақаи ДНК муайян карда мешавад -

Диаграммаи зерин раванди транскрипсияро нишон медиҳад-

Шарҳи транскрипт

Ин қадами аввалини ифодаи ген аст. Дар ин марҳила, маълумот аз як ген барои сохтани маҳсулоти функсионалӣ бо номи протеин истифода мешавад. Ҳадафи асосии транскрипт сохтани нусхаи РНК -и пайдарпаии ДНК -и ген мебошад. Дар сурати гени рамзгузории сафеда, транскрипт ё нусхаи РНК иттилоотеро, ки барои ташаккули полипептид заруранд, интиқол медиҳанд.

Дар расми зерин раванди транскрипт ва тарҷума нишон дода шудааст. Дар аввал, РНК нусхаи пайдарпаии ДНК -ро месозад ва ин транскрипт маълумоти заруриро барои ташаккули полипептид дар бар мегирад.

Он ферменти асосиест, ки дар раванди транскрипсия иштирок мекунад. Он як Шаблон як занҷири ДНК -ро барои сохтани риштаи иловагии РНК истифода мебарад. Барои мушаххас кардан, полимеразаи РНК риштаи РНК-ро дар самти 5' то 3' бо илова кардани ҳар як нуклеотиди нав ба охири 3' ришта ташкил медиҳад.

Диаграммаҳои зерин полимеразаи РНК -ро, ки дар банди боло муҳокима карда шудаанд, нишон медиҳанд -

Марҳилаҳои транскрипт

Транскрипсияи ген дар се марҳила сурат мегирад, яъне инициатсия, дарозшавӣ ва хотима.

  • Оғоз - полимеразаи РНК худро ба пайдарпаии ДНК мепайвандад (промоутер номида мешавад) that is found near the beginning of a gene. Each gene has its own promoter and once bound, DNA strands gets separated from RNA polymerase providing the single stranded template required for transcription.

Following diagram shows the initiation stage in detail whereby, we can see the formation of single – stranded template .

  • Elongation – The template strand act as a template for RNA polymerase and as it refer this template, the polymerase build a RNA molecule out of complementary nucleotides, forming a chain which grows from 5’ to 3’. The same information is carried by RNA transcript in the form of non – template strand of DNA, with the bases Uracil (U) in spite of Thymine (T).

Following diagram explains the elongation stage in detail, as discussed-


Termination – Terminators signals after the completion of RNA and once the sequences are transcribed, they result in releasing of transcript from RNA polymerase.

Following diagram demonstrates the termination stage, which includes formation of a hairpin in the RNA –


Researchers report reference genome for maize B chromosome

Credit: Pixabay/CC0 Public Domain

Three groups recently reported a reference sequence for the supernumerary B chromosome in maize in a study published online in PNAS. Dr. James Birchler's group from University of Missouri, Dr. Jan Barto's group from Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences and Dr. Han Fangpu's group from the Institute of Genetics and Developmental Biology of the Chinese Academy of Sciences worked collaboratively on the study.

Supernumerary B chromosomes persist in thousands of plant and animal genomes despite being nonessential. They are maintained in populations by mechanisms of "drive" that make them inherited at higher than typical Mendelian rates. Key properties such as its origin, evolution, and the molecular mechanism for its accumulation in maize have remained unclear even though such chromosomes have been a potent tool for studying maize genetics.

The researchers used a well-established set of sequencing and mapping tools, including chromosome flow-sorting, Illumina sequencing, Bionano optical mapping, and chromatin conformation capture (Hi-C).

The rich availability of deletion derivatives ensured strong scaffolding and vetting of assembly. In addition, 758 protein-coding genes were identified from the 125.9-Mb of chromosome sequence, of which at least 88 are expressed.

The scientists discovered that the current gene content is a result of continuous transfer from the A chromosomal complement over an extended evolutionary period. This process has been accompanied by subsequent degradation even though selection for maintenance of this nonvital chromosome has also continued.

The annotation results demonstrate that transposable elements in the B chromosome are shared with the standard A chromosome set. However, the failure of multiple lines of evidence to reveal a syntenic region in the B chromosome with any A chromosome indicates that this chromosome has been present in the evolutionary lineage for millions of years, since any such synteny has disintegrated.

Sequence and deletion analysis reveals that a specific DNA repeat is located in and around the centromere that is involved with its drive mechanism, consisting of nondisjunction at the second pollen mitosis and preferential fertilization of the egg by the B-containing sperm.

This analysis cleverly combines comparisons among a variety of translocation and B-deletion stocks along with many years of genetic analysis. This approach provides a unique view of the sequence of this chromosome, as well as characterization of potentially functional elements within it.


Пайвандҳо

Institut Pasteur, Unité Régulation Spatiale des Génomes, CNRS, UMR 3525, C3BI USR 3756, F-75015, Paris, France

Lyam Baudry, Nadège Guiglielmoni, Hervé Marie-Nelly, Martial Marbouty & Romain Koszul

Sorbonne Université, Collège Doctoral, F-75005, Paris, France

Lyam Baudry & Hervé Marie-Nelly

Evolutionary Biology & Ecology, Université Libre de Bruxelles, 1050, Brussels, Belgium

Sorbonne Université, Laboratory of Integrative Biology of Marine Models, Algal Genetics, UMR 8227, Roscoff, France

Alexandre Cormier, Komlan Avia, Olivier Godfroy, J. Mark Cock & Susana M. Coelho

Present Address: Université de Strasbourg, INRA, SVQV UMR-A 1131, Colmar, France

Institut Pasteur, Center of Bioinformatics, Biostatistics and Integrative Biology (C3BI), USR3756, CNRS, Paris, France

Department of Plant Biotechnology and Bioinformatics, Ghent University, B-9052 Ghent, Ghent, Belgium

VIB Center for Plant Systems Biology, Technologiepark 927, B-9052, Ghent, Belgium

Institut Pasteur, Imaging and Modeling Unit, CNRS, UMR 3691, C3BI USR 3756, F-75015, Paris, France

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Шумо инчунин метавонед ин муаллифро дар PubMed Google Scholar ҷустуҷӯ кунед

Ҳиссагузориҳо

Authors’ contributions

LB rewrote and updated the GRAAL program originally designed by HMN, CZ, and RK. MM and AC performed the experiments. LB and NG performed and ran the scaffoldings. LB, NG, and RK analyzed the assemblies, with contributions from AC, KA, LS, JMC, and SMC. LM and RK wrote the manuscript, with contributions from NG, MM, JMC, MC, and SMC. LB, MM, SMC, and RK conceived the study. The authors read and approved the final manuscript.

Authors’ information

Twitter handle: @rkoszul (Romain Koszul).

Муаллифони дахлдор


Researchers Sequence Genome of Basenji Dog

An international team of scientists has sequenced and assembled the genome of the Basenji dog (Canis lupus familiaris), an ancient dog breed of central African origins that still lives and hunts with tribesmen in Congo. The genome of the Basenji, which sits at the base of the dog breed family tree, makes an excellent unbiased reference for future comparisons between dog breeds and evolutionary analysis of dogs.

The Basenji dog (Canis lupus familiaris).

Dogs were the first animals to be domesticated by humans some 30,000 years ago and exhibit exceptional levels of breed variation as a result of extensive artificial trait selection.

It is not clear whether they were domesticated once or several times, though the weight of accumulating evidence suggests multiple events.

By establishing genome resources for more ancient dog breeds, scientists can explore genetic adaptations perhaps unique to the modern dog breeds.

The Basenji dog is an ancient breed that sits at the base of the currently accepted dog family tree.

Basenji-like dogs are depicted in drawings and models dating back to the 12th dynasty of Egypt and they share many unique traits with pariah dog types.

Like dingoes and New Guinea singing dogs, Basenjis come into oestrus annually — as compared to most other dog breeds, which have two or more breeding seasons every year. These three breeds are prone to howls, yodels, and other vocalizations over the characteristic bark of modern breeds.

Nicknamed the barkless dog, Basenjis were originally indigenous to central Africa, wherever there was tropical forest. Primarily, what is now the DRC Congo, Southern Sudan, Central African Republic and the small countries on the central Atlantic coast.

Today their territory has shrunk to the more remote parts of central Africa.

The Basenjis probably made their debut in the Western world in around 1843. In a painting of three dogs belonging to Queen Victoria and Prince Albert entitled ‘Esquimaux, Niger and Neptune,’ Niger is clearly a Basenji.

“The dog was probably the first animal to be domesticated by humans and has subsequently been artificially selected by humans into a great diversity of dog breeds of different sizes and shapes,” said Dr. Richard Edwards, a researcher in the School of Biotechnology and Biomolecular Sciences at the University of New South Wales.

“Before this paper, it was difficult to interpret differences between the dog reference genomes and non-domesticated dogs, such as dingoes, jackals, coyotes, wolves and foxes.”

“Big changes could be the result of recent artificial selection during creation of the specific reference breed.”

“By adding such a high-quality genome at the base of the domestic dog family tree, we have provided an anchor point for studies that can help establish the timing and direction of genetic changes during domestication and subsequent breeding.”

“As Basenjis are a very old breed, they provide the perfect comparison to more modern breeds to explore how breeds were developed, the process of domestication and assist in studies looking for disease genes,” said Dr. Kylie Cairns, a researcher in the School of Biological, Earth and Environmental Sciences at the University of New South Wales.

“This genome will also be critical in comparisons to wolves, dingoes and village dogs as an example of an ancient domestic breed.”

The researchers sequenced the genomes of two Basenjis: a female, China, and a male, Wags.

“Over 99% of the final genome assembly can be found in the 39 pieces that represent the 39 dog chromosomes,” Dr. Edwards said.

“These chromosomes only have one hundred regions of unresolved sequence, which is the fewest of any published dog genome so far.”

“This makes it one of the highest-quality dog genomes produced to date.”

The scientists also conducted pairwise comparisons and analyzed structural variations between assembled genomes of three dog breeds: Basenji, Boxer and German shepherd dog.

“The Basenji genome sequence is different to the traditional dog reference genome, CanFam, which is of a highly-derived breed, the Boxer,” Dr. Edwards said.

“The choice of dog reference genome can affect the results of future dog genetics studies looking at genetic variants.”

“The Basenji genome may allow scientists to more fully unravel the evolutionary history of early dogs and how humans have shaped the first dogs into the companions and breeds we have today,” Dr. Cairns added.

“Many people wouldn’t realize that most dog breeds arose in the last 200-300 years.”

“So having access to a high quality reference genome from an ancient breed such as the Basenji gives insight into early breed development and how domestic dogs have been shaped by humans in the last few thousand years.”

“We will also be able to tackle lingering questions about the evolutionary history of dingoes and their relatives in New Guinea, with the Basenji acting as a halfway point between non-domesticated dingoes and truly modern dog breeds like pugs, kelpies and poodles.”

The results were published March 2021 in the journal BMC Genomics.