94381

Особенности генома вирусов, прокариот и эукариот

Доклад

Биология и генетика

Гены одного оперона участка генетического материала который состоит из одного двух и больше сцепленных структурных генов которые кодируют белки ферменты которые осуществляют последовательные этапы биосинтеза какого-нибудь метаболита. Структура генов в бактериофагов и вирусов в основном похожая с бактериями но более осложненная и связанна с геномом хозяев.

Русский

2015-09-13

22.52 KB

14 чел.

Особенности генома вирусов, прокариот и эукариот.

Ген представляет собой последовательность нуклеотидов ДНК размером от нескольких сотен до миллиона пар, в которых закодированная генетическая информация о первичной структуре белка (число и последовательность аминокислот). Для регулярного правильного считывания информации в гене должны быть: кодон инициации, смысловые кодоны и кодон терминации. Три подряд расположенные нуклеотида представляют собой кодон, что и определяет, какая аминокислота будет располагаться в определенной позиции в белке. Например, в молекуле ДНК последовательность ТАС является кодоном для аминокислоты метионина, а последовательность ТТТ кодирует фениланин.

Для прокариотических организмов является характерной относительно простая структура генов. Так, структурный ген бактерии, фага или вируса, как правило, контролирует лишь одну ферментативную реакцию. Специфической для прокариотов является оперонная система организации нескольких генов. Гены одного оперона (участка генетического материала, который состоит из одного, двух и больше сцепленных структурных генов, которые кодируют белки (ферменты), которые осуществляют последовательные этапы биосинтеза какого-нибудь метаболита). Опероны прокариотических организмов расположены в кольцевой хромосоме бактерии рядом и контролируют ферменты, которые осуществляют последовательные или близкие реакции синтеза (лактозный, гистидиновый и другие опероны).

Оперон начинается и заканчивается регуляторными участками - промотором в начале и терминатором в конце. Благодаря этому все гены, которые входят в состав оперона, могут синтезировать свои продукты вместе.

Концепция оперона была предложена 1961 г. французскими учеными Франсуа Жакобом и Жаком Моно, за что они получили Нобелевскую премию 1965 г.

Структура генов в бактериофагов и вирусов, в основном, похожая с бактериями, но более осложненная и связанна с геномом хозяев. Например, у фагов и вирусов выявлены перекрывание генов, а полная зависимость вирусов эукариот от метаболизма клетки-хозяина привела к появлению экзон-интронов в структуре генов.

А вот в оперон эукариотических организмов входит, как правило, лишь один структурный ген и его регуляторные элементы. Эукариотические гены, в отличие от бактериальных, имеют прерывчатое мозаичное строение. Кодирующие последовательности (экзони) чередуются с не кодирующими (интроны). Экзон — участок гена, который несет информацию о первичной структуре белка. В гене экзоны разделенны некодирующими участками — интронами. Интрон — участок гена, который не несет информации о первичной структуре белка и расположен между экзонами. В результате подобной структуры гены эукариот имеют более длинную нуклеотидную последовательность, чем соответствующая зрелая и-РНК, последовательность нуклеотидов в которой отвечает последовательности экзонов. В процессе транскрипции информация о гене списывается с ДНК на промежуточную и-РНК, что которая из экзонов и интронов. Потом специфические ферменты - рестриктазы - разрезают эту про-и-РНК по границам экзон-интрон, после чего экзонные участки ферментативно соединяются вместе, образовывая зрелую м-рнк (этот процесс называется сплайсингом). Количество интронов может варьировать в разных генах от нуля до многих десятков, а длина - от нескольких пар основ до нескольких тысяч.

Рядом со структурными и регуляторными генами у эукаритоических организмов найдены участки повторяемых нуклеотидных последовательностей, функции которых изучены недостаточно, а также мигрирующие элементы (мобильные гены), способны перемещаться по геному. Найдено также так называемые псевдогены у эукариот, которые представляют собой копии известных генов, которые работают в других частях генома и лишены интронов или инактивированы мутациями.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28578. Сертификаты открытых ключей. Аннулирование сертификатов 20.88 KB
  Сертификаты открытых ключей. Механизмы контроля использования ключей. Подтверждение подлинности ключей Сертификат открытого ключа сертификат ЭЦП сертификат ключа подписи сертификат ключа проверки электронной подписи согласно ст. Предположим что Алиса желая получать зашифрованные сообщения генерирует пару ключей один из которых открытый она публикует какимлибо образом.
28579. Требования к качеству ключевой информации и источники ключей 16.09 KB
  Не все ключи и таблицы замен обеспечивают максимальную стойкость шифра. Исчерпывающий ответ на вопрос о критериях качества ключей и таблиц замен ГОСТа если и можно получить то только у разработчиков алгоритма. Очевидно что нулевой ключ и тривиальная таблица замен по которой любое значение заменяется но него самого являются слабыми. Таблица замен является долговременным ключевым элементом т.
28580. Криптоанализ 12.62 KB
  В частности полнораундовый алгоритм ГОСТ 2814789 может быть вскрыт с помощью дифференциального криптоанализа на связанных ключах но только в случае использования слабых таблиц замен. 24раундовый вариант алгоритма в котором отсутствуют первые 8 раундов вскрывается аналогичным образом при любых таблицах замен однако сильные таблицы замен делают такую атаку абсолютно непрактичной. [править] Критика ГОСТа Основные проблемы ГОСТа связаны с неполнотой стандарта в части генерации ключей и таблиц замен. Тривиально доказывается что у ГОСТа...
28581. Проблемы генерации и распространения ключей. Конфигурации сетей связи 14.3 KB
  Можно выделить несколько этапов жизни ключевой информации: n Изготовление n Доставка потребителям n Утилизация n Уничтожение Мы рассматривали в основном утилизацию ключей то есть их использование в алгоритмах шифрования. Рассмотрим теперь процедуры изготовления и доставки ключей абонентам они называются генерацией и распространением соответственно. Правила генерации распространения утилизации и уничтожения ключей называются ключевой системой.
28582. Требования к системе с симметричными ключами – при генерации и распространении ключей 16 KB
  Правила генерации распространения утилизации и уничтожения ключей называются ключевой системой. Процедура генерации ключей должна производить только ключи специфицированные для данного алгоритма 2. Процедура генерации должна быть максимально приближена к модели случайного равновероятного выбора ключа из множества всех ключей специфицированных для данного алгоритма.
28583. Генерация случайных чисел., использование типовых узлов в качестве ДСПЧ 33.58 KB
  Хорошие датчики имеют весьма качественные характеристики и могут использоваться непосредственно для получения ключей однако они сложны и имеют высокую стоимость и поэтому не находят массового применения. Их стоимость существенно ниже они более надежны но использовать выход с них в качестве ключа в чистом виде не рекомендуется частично о том почему их можно использовать мы поговорим в когда будем говорить о системах с открытым ключом. В качестве ДСПЧ можно использовать один из следующих узлов. Использовать его можно несколькими...
28584. Генерация случайных чисел с использованием аппаратных ДСЧ 12.16 KB
  Практически интересным является вопрос о создании аппаратных ДСЧ генерирующих 01 последовательность как можно более близкую к последовательности получаемой по равновероятной биномиальной схеме. Проблема с использованием аппаратных ДСЧ заключается в необходимости наличия дополнительного изделия а это зачастую может быть трудно реализуемо. В тех случаях когда криптографические преобразования реализуются аппаратно эта проблема разрешима сегодня аппаратные ДСЧ реализованы в изделиях серии ГРИМ и КРИПТОН при этом правда ДСЧ последнего не...