Prokariot va eukariotlarning yaxshi o‘rganilgan genomlari
![xromatin viruslarda, mitoxondriyada, plastidlarda va dinoflagellatlarda
(flagellatlar) uchraydi. Shuning uchun, genetik materialning bunday strukturaviy
tashkiloti universal deb ta’kidlanadi va prokaryotik organizmlarga xos bo'lgan gen
ekspressiyasini tartibga solishning ma'lum shakllari bilan bog'liq. Bir hujayrali
organizm bo'lgan bakteriya E. coli xromosomasi 4,6 × 106 nukleotid juftligi
bo'lgan bitta dumaloq DNK molekulasidan iborat. Ushbu DNK taxminan 4,300
oqsilni kodlaydi, ammo bu oqsillarning faqat bir qismi hujayrada ma'lum bir
vaqtda sintezlanadi. [1], [13].
1.3. ARCHAEBAKTERIYALARNING GENOMLARI
Archaebakteriyalar jamiyati - bu prokaryotlarning o'ziga xos va kam o'rganilgan
taksonomik guruhidir. Arxeabakteriyalar ularning morfologiyasida odatiy
eubakteriyalarga o'xshash bo'lishiga qaramay, molekulyar darajada ular
eukariotlarga yaqin. Ushbu mikroorganizmlar ko'pincha eukaryotlarning
prokaryotik evolyutsion ajdodlari deb hisoblanadi, shuning uchun
arxaebakteriyalar genomining tuzilishini batafsil ko'rib chiqish o'rinli bo'ladi.
Archaebacterium Methanococcus jannaschii, birinchi genom tuzilishi 1996 yilda
aniqlangan, dengizning issiq, chuqur dengiz manbalarida topilgan. M. jannaschii
genomi asosiy halqa xromosomasi va o'lchamlari mos ravishda 1700, 58 va 16 kb
bo'lgan ikkita kichik xromosomadan tashqari elementlardan iborat. Shunga
o'xshash genom o'lchamlari arxeo va eubakteriyalar uchun xosdir. Shunisi qiziqki,
ushbu ta’rif qilingan termofilning DNKidagi GC tarkibi past va atigi 31% ni
tashkil qiladi. Genom ixcham tarzda tashkil qilingan: DNKning kodlashning 1700
potentsial hududlari aniqlandi, har 1000 j.n.ga bittadan M. jannaschii-ning ko'pgina
DNK joylari allaqachon ma'lum ketma-ketliklar bilan gomologiyani ko'rsatmaydi.
Shunday qilib, M. Jannaschii boshqa prokaryotlar va eukaryotlardan o'ziga xos
bo'lgan ko'plab genlar va funktsiyalar to'plamida farq qiladi. M. jannaschii genom
tuzilishini tahlil qilish shuni ko'rsatdiki, genetik ma'lumotni qayta ishlash
tizimlarini tashkil etuvchi genlar - transkripsiya, translyatsiya va DNK
replikatsiyasi bakteriyalarga qaraganda eukaryotik genlarni ko'proq eslatadi. Shu
7](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_7.png?v=1)
![ularning genomlari hajmi va asosiy genlar to'plami mustaqil tirik bakteriyalarga
xos bo'lib qolmoqda. [2], [4].
9](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_9.png?v=1)
![II BOB. EUKARIOTLAR GENOMI
Prokaryotlardan farqli o'laroq, eukaryotik genomning asosiy qismi yadro deb
ataladigan maxsus hujayra tarkibiy qismida (organella) joylashgan bo'lib, ancha
kichik qismi mitoxondriyalarda, xloroplastlarda va boshqa plastidalarda
joylashgan. Prokaryotlar singari, eukaryotik genomning ma'lumotli
makromolekulasi DNK bo'lib, u bir nechta xromosoma bo'ylab ko'p sonli
oqsillarga ega komplekslar shaklida taqsimlanmagan. Ushbu eukaryotlarning
DNK-oqsil komplekslariga xromatin deyiladi. Hujayra sikli davomida xromatin
ketma-ket kondensatsiya - dekondensatsiya ko'rinishida yuqori darajada buyurtma
qilingan strukturaviy o'zgarishlarga uchraydi. Mitoz metafazasida maksimal
kondansatsiyaga ega bo'lgan somatik hujayralarda bu o'zgarishlar mikroskopda
ko'rinadigan metafaza xromosomalarining shakllanishi bilan birga keladi.
Xromosoma eukaryotlar to'plamining tashqi belgilar to'plamiga kariotip deyiladi.
Ushbu belgilar biologik sistematikada keng qo'llaniladi. Eukaryotik genom
prokaryotik genomdan bir qator jihatdan sezilarli darajada farq qiladi, shular
qatorida uning ortiqligini ham ta'kidlash kerak. Eukaryotlardagi DNK tarkibi
prokaryotlarga qaraganda o'rtacha kattaroq 2-3 dan kattaroqdir va hayvonlarning
har xil turlarida 168 pg (amfibiyalar) dan 1 pg (ba'zi baliq turlari) gacha o'zgarib
turadi. Bir kishining diploid genomiga ~ 6 pg DNK to'g'ri keladi, ularning umumiy
uzunligi 6 dan 109 bp ga yaqinlashadi. Eukaryotik genomda DNKning ko'payishi,
bu organizmlarning qo'shimcha genetik ma'lumotlarga bo'lgan ehtiyojining oshishi
bilan izohlanmaydi, chunki ularning ko'pgina genom DNKlari odatda
kodlanmagan nukleotidlar qatori bilan ifodalanadi. Evolyutsion rivojlanishning
quyi bosqichlarida organizmlar genomlarining hajmi ko'proq yuqori darajada
tashkil etilgan hayvonlar va o'simliklarning genomlaridan kattaroqdir. Hozirgi
paytda eukaryotik genom DNKning ko'p qismi RNK va oqsillarni kodlamasligi va
uning genetik funktsiyalari yaxshi o’rganilmaganligi ma'lum. [5],[9]
10](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_10.png?v=1)
![vaqtlar yirik genlarning bir qismi bo'lgan. Evolyutsion nuqtai nazardan sir emaski,
ko'p hujayrali organizmlarning genomida ko'p kodlanmagan takrorlanadigan
ketma-ketlikning paydo bo'lishi. Bunday takrorlashlar bir nechta nusxada
eukaryotlarning gaploid genomida namoyon bo'ladi. Takrorlashning zamonaviy
tasnifida tez-tez takrorlanadigan ketma-ketliklarni ajratish odat tusiga kiradi,
ularning soni har bir gaploid genomiga 105 tadan oshadi va o'rtacha
takrorlanadigan, 10-104 nusxada berilgan. Birinchisining puxta o'rganilgan vakili
bu sun'iy satellit DNK bo'lib, u uzun tandemdan uzun bloklarda tashkil qilingan
uzunligi 1–2 bp ni tashkil qiladi. Eukaryotlarning takrorlanadigan DNK ketma-
ketliklaridan birinchilardan biri sun'iy satellit buzoq timusining DNKini kashf
qildi. Ular o'zlarining ismlarini umumiy eukaryotik DNKni tsesium xloridning
zichlik gradientida sentrifugalash orqali tahlil qilganda, yelkama-yelka (satellit)
ko'rinishidagi optik zichlikning eng yuqori cho'qqisiga chiqdilar. Bu sun'iy
yo'ldosh DNK fraktsiyasining bir hil nukleotid tarkibi bo'lib, unda ko'p sonli qisqa
takrorlanishlar mavjudligi aniqlandi, bu sentrifugatsiya yordamida aniqlanadigan
suzuvchi zichligini o'zgartirdi. Sun'iy satellit DNKning klassik ta'rifida Britten va
boshq. (1974), sun'iy satellitlar CsCl zichlik gradyanida muvozanat
ultratsentrifugatsiyasida asosiy DNKdan ajraladigan DNKning ahamiyatsiz
tarkibiy qismi ekanligini ta'kidladi. Satellitlar bir qator xususiyatlar bilan ajralib
turadi, ular orasida eng muhimi quyidagilar: a) DNKning qayta tiklanish
jarayonida tezkor va aniq reassosatsiya; b) ko'p nusxalar; c) oddiy boshlang'ich
struktura; d) bir hil kompozitsion (bir xil takrorlanadigan bloklarning
kengaytirilgan klasterlari ketma-ket); e) purin - DNK zanjirlari bo'ylab
nukleotidlarning tarqalishidagi pirimidin assimetriyasi; e) peritsentromerik
geteroxromatin tarkibidagi konsentratsiya; g) xromosomalarning polifenizatsiyasi
paytida cheklangan replikatsiya (replikatsiya ostida); h) xromosomalarning tandem
shaklida (birin-ketin) joylashgan klasterlar mavjudligi.[9]
Eukaryotik genomda sun'iy satellit DNK tarkibi DNK umumiy miqdorining 5-
50% ni tashkil qilishi mumkin. Mikro (asosiy takroriy blokda 1 dan 4 bp gacha) va
minisatellitli (individual takrorlashda bp ko'proq) DNK hatto bitta turga mansub
12](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_12.png?v=1)
![tashqari, A- (lekin F emas) monomerlari promotorlarning faolligiga ega. Sun'iy
yo'ldosh DNK singari SINE va LINE takrorlanishlari genetik beqarorlik bilan
ajralib turadi. Ularning umumiy xususiyatlari transkripsiya va transpozitsiya
qobiliyatidir. Mo'tadil takroriylardan olingan RNK ketma-ketliklari geterogen
yadro RNKlarida uchraydi, bu erda ularning nisbati 20-30% ga etadi. Ikkala
turdagi takrorlanuvchi elementlarning yangi nusxalari genomda retrotranspozitsiya
yoki retropoziya deb nomlangan mexanizmning ishlashi natijasida paydo bo'lishi
haqida tajriba dalillari mavjud. Bunday mexanizmning ishtirokida cDNA birinchi
marta teskari transkriptaza ta'siri ostida tegishli takrorlanishning RNK transkript
matritsasida hosil bo'ladi, keyinchalik retroviruslarda bo'lgani kabi genomning
yangi lokusiga qo'shiladi. Bunday mexanizm eukarotik genomdagi ba'zi
nukleotidlar ketma-ketliklarining nusxalarini mahalliy ravishda o'zgartirishga
imkon beradi. Shunga qaramay, ko'pgina LINE ketma-ketliklari transpozitsiyani
amalga oshirishga qodir emas va ularning ORFlari aniq psevdogenlarga - haqiqiy
genlar ketma-ketligi uchun gomolog bo'lgan ifoda qilinmaydigan tartiblarga
tayinlanishi mumkin.[8] Yuqorida aytib o'tilgan takrorlanuvchi ketma-ketliklar
bilan bir qatorda, inson genomida 100000 dan ortiq LTR va retrovirus genomining
minglab ketma-ketliklaridan iborat 2-3 MabR takroriy nusxalari mavjud.
Eukaryotik genomda takroriy va noyob kodlanmagan ketma-ketliklar va ularning
organizmlarning hayotiy sikli davomida yaqqol namoyon bo'lishiga qaramay,
genomning ushbu va boshqa kodlanmagan elementlarining biologik ahamiyati aniq
emas. Adabiyotda qizg'in muhokama qilingan ortiqcha genom DNKning
"egoistligi" haqidagi gipoteza shubha tug'diradi, unga ko'ra barcha ortiqcha DNK
genom parazit bo'lib, bir necha dastlabki ketma-ketliklarning aniq nusxalarini
ko'chirish natijasida genomda tarqaladi. Darhaqiqat, DNK ajdodlari va DNKning
biosintezi uchun energiya xarajatlari genomdagi "parazitar" DNK tarkibi
genlarning nukleotidlari ketma-ketligini o'z ichiga olgan funktsional ahamiyatga
ega DNK miqdoridan 2-3 kattaroq kattalikdagi hujayralardir. O'ziga xos DNK
bilan "yuqtirgan" genom hujayralari, "parazit" bo'lmagan hujayralar bilan
raqobatga bardosh berolmaydi, chunki genomning kamayishi uchun energiya
14](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_14.png?v=1)
![xarajatlari sezilarli darajada oshadi. Bundan tashqari, egoistik DNK kontseptsiyasi,
unga ko'ra "parazitar" nukleotidlar ketma-ketligi bo'yicha selektsiyaning
evolyutsion bosimi mavjud emasligi, lokalizatsiya joylarining yuqori
konservatizmini va filogenetik jihatdan yaqin bo'lgan organizmlarning gomologik
genlaridagi intron miqdorini tushuntirib bermaydi, shuningdek takroriy nusxalar
sonini qo'llab-quvvatlaydigan mexanizmni ko'rsatmaydi.[10]
Eukaryotik genom prokaryotlarga qaraganda ancha murakkab tuzilgan.
Eukaryotik hujayraning genetik apparati hujayra yadrosi shaklida ajratilgan, uning
ichida irsiyatning asosiy tashuvchilari xromosomalar joylashgan. Xromosomalar
soni turlarga xos va ikkitadan (ot askaridasi) minggacha (tuban o'simliklar)
o'zgaradi. Eukaryotik hujayralardagi DNK miqdori bakteriyalarga qaraganda ancha
yuqori. C qiymati yordamida hisoblab chiqilgan – DNK gaploid soni miqdori, ya'ni
genom bo'yicha turli xil turlarda 104 dan 1011 gacha o'zgarib turadi va ko'pincha
turlarning tashkil etilish darajasi bilan bog'liq emas. Inson genomidagi DNK
tarkibidan oshib ketgan C ning eng katta qiymatlari ba'zi baliqlar, dumli
amfibiyalar va nilufarlarga xosdir.[3]
Eukaryotik genomda bitta nusxada faqat bir nechta gen mavjud. Ularning
aksariyati turli xil nusxalarda taqdim etilgan. Yaqin bir xil genlar klasterlarni hosil
qiladi. Klasterlarning mavjudligi genlarning rivojlanishida genlarning ko'payishi
uchun muhim rol o'ynashini ko'rsatadi. Klaster namunasi: eritrotsitlar oqsillari
genlari - globinlar. Gemoglobin - bu 4 polipeptid zanjiridan iborat bo'lgan
tetramer: 2 va 2. Zanjirning har bir turi klasterda tashkil etilgan genlar bilan
kodlangan. Odamlarda a-klaster 11-chi xromosoma, 16-xromosoma esa β-klaster
joylashgan. K-klaster DNKning 50 ming b.p. hajmli qismini egallaydi besh
funktsional faol gen va bitta psevdogenni o'z ichiga oladi. Psevdogenlar bir
vaqtning o'zida faol genlardan mutatsion o'zgarishlar natijasida paydo bo'lgan,
ishlamaydigan, relikt genlardir. Klasterdagi genlar bir-biridan speyser bilan
ajratilgan - boshqaruvchi qismlar ba'zan bo'lishi mumkin bo'lgan transkripsiya
qilinmagan qo'shimchalardir. Eukaryotik genlar va prokaryotik genlar o'rtasidagi
asosiy farq shundaki, ularning ko'pchiligi uzluksiz tuzilishga ega va kodlash
15](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_15.png?v=1)
![hududlaridan - ekzon va kodlanmagan qo'shimchalar - intronlardan iborat.
Ekzonlarning uzunligi 100 dan 600 bp gacha, va intronalar bir necha o'nlabdan
minglab bp gacha. Intronlar bir gen uzunligining 75% gacha bo'lishi mumkin.
Genlarning uzluksiz tuzilishi ularning ishlashini yanada yaxshiroq nazorat qilish
uchun asos yaratadi. Hosil bo'lmagan genlarni transkripsiya qilish natijasida
birlamchi mahsulot - pro-mRNK hosil bo'ladi, bu genning to'liq nusxasi bo'lib,
ekzon va intronga ham tegishli bo'limlarni o'z ichiga oladi. Transkripsiya
jarayonida turli xil genlarni o'qiydigan uch xil RNK polimerazalari ishtirok etadi.
RNAP-I turli xil rRNK shakllarining tuzilishini kodlovchi genlarni o'qiydi (5.8S,
18S, 28S). RNAP-II oqsillar va ba'zi snRNAlarning tuzilishini kodlovchi genlarni
transkripsiya qiladi. Nihoyat, RNAP-III 5S rRNK, transport RNK va snRNA
genlarini o'qiydi.[7]Turli xil miqdordagi protein transkripsiya omillaridan tashkil
topgan protein kompleksi transkripsiya jarayonining boshlanishida ishtirok etadi.
Sutemizuvchilarda uning umumiy massasi 600 kDa bo'lgan 12-14 polipeptidlar
mavjud. Transkripsiyaning intensivligini tartibga solishda maxsus boshqaruvchi
qismlar, enxanserlar va saylenserlar ishtirok etadi. Birinchisi kuchaytirildi,
ikkinchisi transkripsiya jarayonini susaytiradi. Ular minglab bp tomonidan
promoterdan olib tashlanishi mumkin. Ularning nazorati ostida tartibga soluvchi
oqsillar sintez qilinadi. Transkripsiya jarayonida DNKdagi tarkibiy o'zgarishlar
tufayli promotor, saylenser va enxnser birlashadi va boshqaruvchi oqsillar
transkripsiya omillari yoki RNK polimeraza bilan o'zaro ta'sirlashadi. Pro-mRNK
oqsil sintezi uchun matritsa rolini o'ynashi uchun u prosessing davri (ishlov berish)
bosqichidan o'tishi kerak. Ushbu davrning asosiy hodisasi pro-mRNK-dan
intronlarga mos keladigan qismlarni olib tashlash va qolgan ekzonlarni yagona
zanjirga ulashdir. Ekzonlarni "bog'lash" jarayoni splaysing deb nomlanadi.
Splaysingni amalga oshirishda mayda yadroviy RNK (snRNA) va oqsillar katta rol
o'ynaydi. Jarayon barcha eukaryotlarda xuddi shunday davom etadi. SnRNA
molekulalari ham pro-mRNK bilan, ham bir-biri bilan bir-birini to'ldiruvchi o'zaro
ta'sir o'tkazadilar. Ular intronlarni olib tashlashni ta'minlaydi va ekzonlarni bir-
16](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_16.png?v=1)
![biriga yaqin tutadilar. Splaysing jarayoni tabiatda alternativ bo'lishi mumkin, ya'ni.
ekzonlarni o'zaro bog'lash turli kombinatsiyalarda amalga oshirilishi mumkin.
Ko'pgina genlarda o'nlab yoki undan ortiq ekzon mavjud, shuning uchun yetuk
mRNK variantlari soni = 2n, bu erda n - ekzononlar soni. Alternativ ravishda
taqsimlash ma'lumotni yozib olish tizimini tejamkor qiladi, chunki turli xil
oqsillarni sintez qilish uchun bitta gendan ma'lumot olish mumkin. Bundan
tashqari, u ma'lum bir protein mahsulotidagi hujayralar ehtiyojlariga qarab
ma'lumot oqimini boshqarish imkoniyatini yaratadi. Xususan, immunoglobulinlar,
transkripsiya omillari va boshqa oqsillarni sintez qilishda alternativ splaysing
qo'llaniladi, mRNKning to'liq kamolotga chiqishi ikkala uchning modifikatsiyasini
o'z ichiga oladi: 5'-uchidan qopqoq tuzilishini biriktirish va 3'-uchidan poliadenil
zanjirini biriktirish. Kepning tuzilishi guanin nukleotidining 5'-uchidagi
mRNKning terminal bazasiga birikishi natijasida hosil bo'ladi.[11]
Eukaryotlardagi translyatsiya mexanizmi prokaryotikdan tubdan farq
qilmaydi. Shu bilan birga, oqsillarni sintez qilishning ushbu bosqichida xizmat
qiladigan oqsillarni translyatsiya qilish omillari bakteriyalarga qaraganda ancha
ko'pdir. Eukaryotik genomning tuzilishini tavsiflashda xromosomalarning
ixtisoslashgan terminali - telomeralar haqida aytmaslik mumkin emas. Telomerik
DNK ko'p marta takrorlanadigan qisqa nukleotidlarning bloklaridan iborat.
Birinchi marta telomerik DNK 6-8 juft nukleotidlarning bloklaridan tashkil topgan
bir hujayrali protozoada o'rganildi. Bir zanjirda bu TTGGGG (G-boy zanjir) blok,
ikkinchisida - AACCCC (C-boy zanjir). Odamlarda bu ketma-ketlik bitta
TTAGGG bazasi bilan ajralib turadi, o'simliklarda universal TTTAGGG bloki
mavjud. Odamlarda telomerik DNK uzunligi 2 dan 20 ming bp gacha Telomerik
DNK hech qachon transkripsiya qilinmaydi va sun'iy sattelit DNK tarkibiga kiradi.
Telomeraza fermenti xromosomalarning telomerik hududlari bilan o'zaro ta'sir
qiladi, ularda yuzaga keladigan zararni yo'q qiladi. Hujayra qisqarishi ushbu
ferment faolligining pasayishi natijasida tugaydigan qismlarning yo'qolishi
natijasida telomerlarning qisqarishi bilan bog'liq.
17](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_17.png?v=1)
![Prokaryotik genom bilan taqqoslaganda, eukaryotik genomning ishlashi
o'rtasidagi sezilarli farq genlar ta'sirini boshqarishning ko'p bosqichli tabiati
hisoblanadi. Prokaryotlarda faqat bitta turdagi boshqarish mumkin - operon
tizimidan foydalangan holda transkripsiya darajasida. Eukaryotlarda, genlarning
uzluksiz tuzilishi tufayli, ushbu boshqarish turiga transkriptiv (splaysing,
modifikatsiya) tartibga solish va translyatsiya darajasida (tarjima noaniqligi)
qo'shiladi. Bundan tashqari, xromosomalarda gistonlar mavjudligi DNKning
strukturaviy o'zgarishi mexanizmi yordamida xromosomalarning faol (euxromatik)
holatdan faol (geteroxromatik) holatga o'tishi mexanizmini ishlatib, genlarning
ta'sirini guruh tomonidan nazorat qilish imkonini beradi. Bunday o'zgarishlar
ba'zan butun xromosomalarga va hatto butun genomga ta'sir qiladi. Xromosoma
boshqaruvi darajasiga misol sutemizuvchi va odam hujayralarida jinsiy xromatin
(Barr tanalari) hosil bo'lishidir. Bu ikkita X xromosomasidan biri bo'lgan eng
kondensatli va shuning uchun harakatsiz bo'lgan xromatinning katta donasidir .
Butun genomning inaktivatsiyasiga misol hayvonlarda spermatogenez jarayoni
bo'lib, uning davomida barcha sperma xromosomalari kondensatsiya bilan ushlanib
qoladi va bu ularni harakatsiz qiladi. Bu mikroorganizmlarning DNKiga zarar
yetganda (masalan, nurlanganda) himoya mexanizmidir. Agar ularda yuzaga
keladigan mutatsiyalar ularni o'limga olib kelmasa, embrionni ajratish paytida
erkak genomining funktsional faolligi tiklanganidagina ro'y berishi mumkin. Biroq,
aksariyat mutatsiyalarning resessivligi, hech bo'lmaganda keyingi avlodgacha
(gomozigoz holatiga o'tishdan oldin) yoki hatto uni yo'q qilgunga qadar ularning
mumkin bo'lgan namoyon bo'lishiga turtki beradi [6], [3].
2.2. ODAM GENOMI
Odamning genomi – bu DNKda hujayralar yadrosidagi 23
ta xromosoma juftligi va DNKning alohida mitoxondriyalarda joylashgan kichik
molekula uchun kodlangan odam uchun nuklein kislotasi ketma-ketligining to'liq
to'plamidir . Ular odatda yadro va mitoxondriyal genom sifatida alohida ko'rib
chiqiladi . Odamning genomiga protein kodlovchi DNK va DNKni kodlovchi gen
18](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_18.png?v=1)
![kiradi . Odamlarning genomlari o'rtasida (0,1% tartibida) jiddiy farqlar mavjud
bo'lsa-da, bu odamlar va ularning yaqin qarindoshlari,
so'ngra shimpanzelar (taxminan 4%) va bonobolar o'rtasidagi farqlarga qaraganda
ancha kam . Inson genomining birinchi ketma-ketlari 2001 yil fevral oyida, inson
genomining loyihasi va Celera korporatsiyasi loyihaning deyarli to'liq shaklida
nashr etildi .
Taxminan 19,000-20,000 inson oqsillarini kodlaydigan genlar mavjud. Oqsilni
kodlovchi ketma-ketliklar genomning juda oz qismini tashkil etadi (taxminan
1,5%), qolgan qismi RNK molekulalarini kodlamaydigan, DNK
regulyatorlari , chiziqlar , SINE , intron va ketma-ketliklar bilan bog'liq bo'lib, ular
uchun hali biron bir funktsiya aniqlanmagan. Inson genomining umumiy uzunligi 3
milliarddan juftlikdan ortiq asoslardan iborat. Genom 22 juft xromosomadan,
shuningdek X xromosoma (bittasi erkaklarda, ikkita ayolda) va faqat erkaklarda
uchraydigan bitta Y xromosomadan iborat. [12]
Gaploid li genom inson genomining (23 xromosoma ) uzunligi qariyb 3 milliard
juft asosdan iborat bo'lib, 30 mingga yaqin genlarni o'z ichiga oladi. Har bir asos
juftlikni 2 bit yordamida kodlash mumkin bo'lganligi sababli, bu taxminan
750 megabayt ma'lumotni tashkil qiladi. Alohida somatik ( diploid ) hujayra bu
miqdordan ikki baravar ko'proq, ya'ni 6 milliardga yaqin asos juftligini o'z ichiga
oladi. Erkaklarda ayollarga qaraganda kamroq, chunki Y - xromosoma taxminan
57 million asos juftlikni, X esa 156 millionni tashkil etadi, ammo ma'lumot
jihatidan erkaklarda ko'proq, chunki ikkinchi X tarkibida deyarli bir xil
ma'lumotlar mavjud.
Inson genomining tarkibi odatda kodlovchi va kodlanmaydigan DNK ketma-
ketligiga bo'linadi. DNK kodlovchilar mRNKga yozilishi va inson hayoti
davomida oqsillarga translaytsiya qilinishi mumkin bo'lgan ketma-ketliklar deb
ta'riflanadi ; bu ketma-ketliklar genomning ozgina qismini egallaydi
(<2%). Kodlanmagan DNK oqsillarni kodlash uchun ishlatilmaydigan ushbu
ketma-ketliklarning barchasidan (genomning 98% ni) tashkil qiladi.
19](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_19.png?v=1)
![emas . Distrofin (DMD) - bu insonga tegishli genomdagi oqsil kodlovchi eng katta
gen bo'lib, u 2,2 MB ni tashkil qiladi, Titin ( TTH ) esa eng uzun kodlash ketma-
(114414 bp), eng ko'p ekzon (363) va uzun yakka ekzon (17106 bp) ketma-
ketligiga ega. Butun genom uchun o'rtacha ekzon hajmi 122 bp ni tashkil
qiladi. (o'rtacha = 145 bp), eksznonlarning o'rtacha soni 7 (o'rtacha = 8,8) va
o’rtacha kodlash ketma-ketligi 367 aminokislotalarni kodlaydi (o'rtacha = 447
aminokislotalar).
Oqsil xrom osoma Gen uzunligi ekzonla
r Ekzon
uzunligi intron
uzunligi Alt
qism
Ko'krak bezi
saratonining 2-turi
oqsillarga sezgirlik 13 BRCA2 83736 27 11386
yil 72350 Ha
Kistik fibroz
transmembranani
o'tkazuvchanligi
regulyatori 7 CFTR 202881 27 4440 198441 Ha
Sitoxrom b Montana MTCYB 1140 yil 1 1140 yil 0 yo'q
distrofin X DMD 2220381 79 10500 2209881 Ha
Gliseraldegid-3-
fosfat degidrogenaza 12 GAPDH 4444 9 1425 yil 3019-yil Ha
Gemoglobin beta
bo'linmasi 11 GBD 1605 yil 3 626-yil 979-yil yo'q
giston H1A 6 HIST1H1A +781 1 +781 0 yo'q
Titin 2 TTN 281434 364 104301 177133 Ha
Odam
oqsillarini kodlovchi genlariga misollar. X romosoma. Alt splaysing,
alternativ mRNA splaysing. (Ma'lumot manbasi: Genem brauzerining
Ensembl nashri, 2012 yil,68-son)
Yaqinda inson genomidan yangilangan ma'lumotlarning tizimli meta-tahlili, inson
genomidagi RBFOX1 (RNK - majburiy protein, tulki - 1 gomolog 1) umumiy 2.47
MB ni o'z ichiga olgan proteinli kodlovchi eng katta genlarni aniqladi . Butun
genom uchun, hozirgi vaqtda o'rtacha ekzon hajmi 133 asos juftlikda (o'rtacha =
309 zarba) baholanmoqda, hozirgi vaqtda ekzononlarning o'rtacha soni 8 (o'rtacha
= 11), 425 aminokislotalarni kodlash uchun o’rtacha kodlash ketma-ketligi
baholanmoqda (o'rtacha = 553 aminokislotalar).[14]
21](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_21.png?v=1)
![Genomning ketma-ketligi ilgari aniqlanmagan genetik murakkablik darajasini
aniqladi. Shaxsiy genomika nafaqat genotiplar, balki tarkibiy o'zgarishlar tufayli
ham inson genomidagi xilma-xillik darajasini aniqlashga yordam berdi.
Ekzonlarni sekvenlash genetik kasalliklarni tashxislashda yordam beradigan vosita
sifatida tobora ommalashib bormoqda, chunki ExoME bu genom tizimining atigi
1% ni tashkil qiladi, ammo kasallikning rivojlanishiga sezilarli hissa qo'shadigan
mutatsiyalarning 85% tashkil etadi.
Inson genomidagi mitoxondrial DNK
Inson mitoxondrial DNKi irsiyat mutaxassislari uchun katta qiziqish uyg ' otadi ,
chunki u shubhasiz mitoxondriyal kasallikda rol o ' ynaydi . Bundan tashqari, u
inson evolyutsiyasiga yoritadi; masalan, mitoxondriyal genomdagi o'zgarishlarni
tahlil qilish, barcha avlodlar uchun ona avlodida bo'lgan umumiy ajdodning
postulatsiyasiga olib keldi. Nusxalash xatolarini tekshirish uchun tizim mavjud
emasligi sababli, mitoxondrial DNK (mtDNA) yadro DNK o'zgarishiga qaraganda
yuqori ko'rsatkichga ega. Bu 20 baravar yuqori, mutatsion chastotasi onaning
naslini aniqroq aniqlash uchun mtDNA dan foydalanishga imkon beradi.[15]
GLOSARIY
1. Genni ekspressiyasi - bu transkripsiya va mRNK ishlab chiqarilishiga olib
keladigan genning faollashishidir. Bir vaqtning o'zida har qanday hujayra
genlarining faqat bir qismi ekspressiyalanadi.Promotor va operator tizimli
genlarning transkripsiyasini boshqaradi. Prokaryotlarda tarkibiy genlar,
promotor va operator birgalikda operonni tashkil qiladi.
2. Promotor bu DNKning ferment RNK polimeraza tomonidan tan olingan
segmenti bo'lib, keyinchalik transkripsiyani boshlaydi.
3. Operator bu RNK polimerazasini promotorga kirishini boshqarish orqali
"o'tish" vazifasini bajaruvchi DNK segmentidir.
4. Repressor
oqsili genlarni ekspressiya etishiga to'sqinlik qilishi mumkin.
Repressor oqsillari regulyator genlari tomonidan kodlangan. Repressor oqsili
operatorga RNK polimerazining rivojlanishini jismoniy to'sib qo'yadi.
27](https://docx.uz/documents/d8efc1df-0ac6-4d9a-a4a0-821e09023f8d/page_27.png?v=1)
Prokariot va eukariotlarning yaxshi o‘rganilgan genomlari
-
Похожие документы
- Mitoxondriyalarda Са2+-transport sistemalarining tuzilishi, funksiyasi va ularga biologik faol moddalarning ta`siri
- O`zbekistonga o`simliklarni introduksiya qilish tarixi va istiqbollari
- Hujayradagi hayotiy jarayonlarning kechishida biomembranalarning roli
- Nishon tumani Ch.Begimqulov jamoa xo`jaligiga qarashli maydonlardagi ihotazorlarning ahamiyati va bugungi ahvoli
- O`simlikshunоslik vа chоrvаchilikdа gеn vа hujаyrа muxаndisligi yutuqlаrining qo`llаnilish istiqbоllаri