Структурная организация геномов вирусов, прокариот и эукариот

Размещено на http://www.allbest.ru/

Структурная организация геномов вирусов, прокариот и эукариот

План

1. Организация генома вирусов

2. Организация генома прокариот

3. Геном кишечной палочки

4. Геномы растений

Литература

1. Организация генома вирусов

Геном вирусов, заключенный внутри вирионов, может быть представлен одноцепочечными или двухцепочечными ДНК или РНК.

Гены вирусов могут быть заключены в одной хромосоме или разделены на несколько блоков (хромосом), которые все вместе и составляют геном таких вирусов.

Геном РНК-содержащих вирусов представлен только линейными молекулами РНК. Все известные ДНК- содержащие вирусы позвоночных имеют геном, заключенный в одной хромосоме, линейной или кольцевой, одно- или двухцепочечной.

У некоторых вирусов, например, у вируса гепатита В, геном представлен кольцевой ковалентно замкнутой молекулой двухцепочечной ДНК, в обеих цепях которой в разных местах обнаружены одноцепочечные участки. У нескольких родов, например, адено-ассоциированных вирусов, комплементарные цепи ДНК находятся в различных вирусных частицах.

Геном вирусов включает:

· Структурные гены. Занимают примерно 95 % вирусной хромосомы. Белки вирусов можно разделить на несколько групп: структурные, ферменты, регуляторы.

· Регуляторные последовательности, которые не кодируют белки: промоторы, операторы и терминаторы.

· Прочие некодирующие участки (сайты), в том числе:

участок attP, обеспечивающий интеграцию вирусной хромосомы в хромосому клетки-хозяина;

участки cos - липкие концевые участки линейных вирусных хромосом, обеспечивающие замыкание линейной хромосомы в кольцевую форму.

· Гены, кодирующие рРНК и тРНК, в геноме вирусов обычно отсутствуют (за исключением, генома о фага Т 4, который имеет гены, кодирующие тРНК).

Геном вирусов отличается высокой плотностью упаковки информации. Например, у фага ц Х 174 в пределах одного гена может располагаться еще один ген (на рисунке кольцевая ДНК представлена в линейной форме). В частности, ген В находится в пределах гена А, а ген Е - в пределах гена D:

У мелкого РНК-содержащего фага f2 ген регуляторного белка, блокирующего лизис (созревание вирионов и разрушение клетки), перекрывается с двумя другими генами, удаленными друг от друга:

Экспрессия (транскрипция и трансляция) вирусных генов происходит в том случае, если геном вируса представлен двунитевой ДНК (у РНК-содержащих вирусов необходим перевод информации в ДНК). Из-за полярности ДНК транскрипция идет только в одном направлении, то есть ген имеет начало и конец. Тогда "правые" гены не будут транскрибироваться РНК-полимеразой, движущейся влево, и наоборот. При этом один и тот же ген может транскрибироваться с разных промоторов; в этом случае экспрессия генов контролируется разными механизмами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности вирусов эукариот

У вирусов эукариот обнаружены следующие особенности:

1. Перекрывание генов (обезьяний вирус SV 40, вирус гриппа).

2. Интрон-экзонная структура генов.

3. Модификация белков после синтеза полипротеинов: весь геном транскрибируется в виде одной молекулы иРНК, которая служит матрицей для синтеза полипротеина - одного гигантского инертного белка, и лишь затем происходит расщепление полипротеина на белки, выполняющие определенные функции.

ДНК-содержащие вирусы

К ДНК-содержащим вирусам относятся многие вирусы бактерий - бактериофаги (или просто фаги). Некоторые мелкие фаги (например, фаг М 13) при репродукции не разрушают клетку. Репродукция крупных фагов (например, фага Т-4) приводит к гибели клетки. Фаг Т-4 - это один из наиболее сложно организованных вирусов. Белковый капсид включает не менее 130 белков, образующих головку, воротничок, сократимый хвост, базальную пластинку и хвостовые нити. Такое строение капсида позволяет впрыскивать ДНК в бактериальную клетку через толстую оболочку, поэтому подобные вирусы образно называют "живыми шприцами". Т-фаги могут существовать в виде профага длительное время. К ДНК-содержащим вирусам относятся возбудители многих заболеваний человека и животных: вирусы оспы, герпеса, гепатита В, аденовирусы млекопитающих и человека (вызывают желудочно-кишечные заболевания, ОРВИ, конъюнктивиты), вирусы бородавок человека. К ДНК-содержащим вирусам относятся и некоторые вирусы растений (вирус золотистой мозаики фасоли, вирус мозаики цветной капусты). Некоторые вирусы используются в генной инженерии для переноса генов от одних организмов к другим, например, обезьяний вирус SV 40.

Вирионы ДНК-содержащих вирусов содержат ДНК. Объемом ДНК определяется количество белков в вирионе: один полипептид кодируется отрезком ДНК длиной примерно 1 тысяча нуклеотидов (нуклеотидных пар). После проникновения в клетку вирусная ДНК становится матрицей для синтеза ДНК и РНК.

Примеры организации генома ДНК-содержащих вирусов

1. Кольцевая двухцепочечная ДНК длиной около 5 тпн.

ь Обезьяний вирус SV 40. Мелкий эукариотический вирус. Вирионы в виде икосаэдра. Капсид белковый. Используется в генной инженерии как вектор переноса генов. Кодирует 5 белков.

ь Вирусы бородавок человека.

2. Кольцевая одноцепочечная ДНК длиной около 5 тн; может быть как кодирующей, так и антикодирующей.

Мелкие бактериофаги типа М 13. Не разрушают клетку. Капсид включает 8 белков

Вирус золотистой мозаики фасоли.

3. Линейная двухцепочечная ДНК длиной 30-150 тпн.

Бактериофаги типа Т 4. Вирионы крупные. Белковый капсид из 130 белков включает: головку, хвостовой отдел и хвостовые нити. Эти вирусы могут существовать в виде профага длительное время.

Аденовирусы млекопитающих и человека. Вирионы средних размеров в виде икосаэдра. Капсиды белковые. Вызывают ОРВИ, конъюнктивиты, желудочно-кишечные заболевания, иногда обладают онкогенными свойствами.

Вирусы оспы, герпеса и им подобные. Вирионы крупные. Имеется липопротеиновая оболочка.

4. Линейная одноцепочечная ДНК длиной около 5 тн; ДНК может быть как кодирующей, так и антикодирующей. У человека известны как спутники аденовирусов.

5. Двухцепочечная ДНК, замкнутая в кольцо из перекрывающихся сегментов. Длина ДНК - 3-8 тн.

ь Вирус гепатита В. Вирион сферический, средних размеров. Имеется дополнительная оболочка из вирусных и клеточных белков. Кодирует 5 белков.

ь Вирус мозаики цветной капусты.

РНК-содержащие вирусы

К РНК-содержащим вирусам относятся многие вирусы растений, возбудители заболеваний человека и животных: вирус полиомиелита, вирусы гриппа А, В и С, вирусы паротита (свинки), кори, чумы плотоядных животных (чумки), бешенства, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). В отдельную группу выделяются арбовирусы, которые переносятся членистоногими (клещами, москитами), например, вирусы клещевого энцефалита, желтой лихорадки. Многие РНК-содержащие вирусы вызывают ОРВИ (например, коронавирусы), желудочно-кишечные заболевания (реовирусы птиц, млекопитающих и человека). Некоторые РНК-содержащие вирусы используются в биотехнологии, например, вирусы полиэдроза насекомых.

Вирионы РНК-содержащих вирусов содержат РНК. После проникновения в клетку вирусная РНК становится матрицей для синтеза ДНК и РНК.

Примеры организации генома РНК-содержащих вирусов

1. Линейная одноцепочечная мРНК (плюс-цепь) длиной около 4 тн; в виде единой молекулы или в виде нескольких разных молекул. Плюс-цепь сразу же может использоваться для трансляции. Вегетативно-репродуктивная фаза этих вирусов протекает в цитоплазме. В плюс-цепи закодирована РНК-репликаза (РНК-зависимая РНК-полимераза). Представители:

ь Вирус табачной мозаики (ВТМ) - сегментированная РНК. Вирион нитевидный (18х 300 нм). ВТМ открыт Д.И. Ивановским в 1982 г.

ь Вирус полиомиелита - несегментированная РНК. Вирионы мелкие, в виде икосаэдра. Капсид белковый.

ь Вирус бешенства. Нитевидный вирион. Имеется дополнительная липопротеиновая оболочка.

ь Арбовирусы (переносятся членистоногими: клещами, москитами) - вирусы клещевого энцефалита, желтой лихорадки. Морфология и размеры вирионов разнообразны, например, вирус энцефалита содержит 9 белков. Имеется дополнительная липопротеиновая оболочка...

ь Мелкие бактериофаги (с несегментированной РНК).

2. Линейная одноцепочечная кРНК (минус-цепь, порядок нуклеотидов комплементарен по отношению к мРНК). Минус-цепь не может служить для трансляции и используется как матрица для синтеза плюс-цепи. Плюс-цепь служит для трансляции вирусных белков и используется как матрица для синтеза вирусной кРНК. Вегетативно-репродуктивная фаза этих вирусов также протекает в цитоплазме.

ь Вирусы гриппа А, В, С. Вирус гриппа А содержит минус-цепь РНК, состоящую из 8 фрагментов. Фрагменты РНК связаны с вирусными белками и образуют спиральный нуклеокапсид. Поверх нуклеокапсида располагается гликолипопротеиновый суперкапсид. В составе вириона 10 белков. В состав суперкапсида входит два белка, определяющих антигенные свойства вируса: гемагглютинин и нейраминидаза. Кроме того, в состав вириона входит уже готовая РНК-репликаза, обеспечивающая синтез плюс-цепи на матрице минус-цепи.

ь Вирусы паротита (свинки), кори, чумы плотоядных животных (чумки). Сферический вирион средних размеров. Имеется дополнительная липопротеиновая оболочка.

3. Линейная двухцепочечная РНК

1. Мелкие бактериофаги. Вирионы мелкие, сферические или в виде икосаэдра. Капсид белковый.

2. Вирусы полиэдроза насекомых. Вирионы мелкие, сферические или в виде икосаэдра. Капсид белковый. Используются в биотехнологии (для синтеза интерферона).

ь Реовирусы птиц, млекопитающих и человека. Вирионы мелкие, сферические или в виде икосаэдра. Капсид белковый. Вызывают ОРВИ, желудочно-кишечные заболевания. РНК фрагментированная (10...11 фрагментов), кодирует 11 белков.

4. Две линейные одноцепочечные одинаковые молекулы мРНК длиной около 10 тн

Ретровирусы. Способны интегрироваться в ДНК. В состав вирионов входит фермент обратная транскриптаза (ревертаза). Имеется дополнительная липопротеиновая оболочка. Многие ретровирусы вызывают онкологические заболевания: лейкозы, саркомы, опухоли молочных желез. К ретровирусам относится и вирус иммунодефицита человека, вызывающий СПИД.

ь Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Содержит одну плюс-цепь РНК, кодирует 13 белков. Сферический вирион. Имеется дополнительная липопротеиновая оболочка, включающая фрагменты мембран человека. Избирательно поражает Т-лимфоциты.

2. Организация генома прокариот

Прокариоты характеризуются отсутствием клеточного ядра, отделенного мембраной от цитоплазмы. Генетический аппарат представлен одной или несколькими кольцевыми молекулами ДНК. Однако сейчас описаны виды с линейными молекулами ДНК, а также виды у которых кольцевая молекула сочетается с линейной. Среди прокариот самый маленький размер генома у Mycoplasma genitalium (580 тысяч п.н.), самый большой - у Myxococcus Xanthus (9,5 млн. п.н.). У E.coli размер генома составляет 4,6 млн. п.н. Всего в настоящее время просеквенировано 50 прокариотических геномов (табл. 1).

Таблица 1 Размер генома и количество генов у некоторых прокариот

Вид	Размер генома (мб)	Количество генов
Археи
Archaeoglobus fulgidis	2,17	2493
Methanococcus jannaschii	1,66	1813
Thermoplasma acidophilum	1,56	1509
Эубактерии
Escherichia coli	4,64	4397
Bacillus subtilis	4,21	4212
Haemophilus influenza	1,83	1791
Aquifex aeolicus	1,55	1552
Rickettsia prowazekii	1,11	834
Mycoplasma pneumoniae	0,82	710
Mycoplasma genitalium	0,58	503

Ранее считалось, что бактериальный геном организован в виде одноцепочечной кольцевой молекулы ДНК. Однако в настоящее время у ряда бактерий обнаружены геномные ДНК в виде линейных молекул. Например, Borrelia burgdorferi - возбудитель болезни Лайма у человека и некоторые виды Streptomyces имеют геномы в виде линейной ДНК.

Практически все бактерии имеют плазмиды, несущие несущественные гены. Однако Borrelia burgdorferi содержит приблизительно 17 плазмид, имеющих, по крайней мере, 430 генов и некоторые из них существенные, например гены для биосинтеза пуринов и мембранных белков. При расшифровке генома Vibrio cholera обнаружили наличие двух циклических хромосом. Хромосома 1 (2,96 мб) содержит 2770 открытых рамок считывания и хромосома 2 (1,07 мб) содержит 1115 открытых рамок считывания, некоторые из которых являются существенными генами, например, генами рибосомных белков. Хромосома 2, вероятно, образовалась из плазмиды, захваченной предшественником данного вида.

Плотность генов в хромосомах бактерий очень высока: в среднем около 1 гена на тысячу пар оснований. E. coli имеет большой геном - 4,6 мегабаз с 4288 протеин-кодирующими генами. Так близко расположенные гены обуславливают наличие очень высокой пропорции ДНК, кодирующей белки (около 85-90%). У бактерий средний размер ДНК-последовательностей между генами составляет 110-125 п.н. Типично, что менее 1% бактериальной ДНК является некодирующей, и она обычно представлена в форме транспозонов.

Порядок расположения генов на бактериальной хромосоме не совсем случаен. Гены, вовлеченные в определенную функцию, часто располагаются один за другим, организованы в оперон и транскрибируются совместно на одну мРНК. Анализ полностью секвенированых геномов бактерий выявил 16 консерватиных кластеров, содержащих 2 и более генов (гены рРНК, субъединицы АТФ-синтетазы, РНК-полимеразы и др.). Для бактериальных геномов характерны опероны. У E. сoli 27% предсказанных транскрипционных единиц являются оперонами. Имеют редкие случаи перекрывания генов, когда один ген находится внутри другого на той же нити ДНК. В организме Aquifex aeolicus большая часть генов является полицистронными транскрипционными единицами, которые можно было бы назвать оперонами. Однако, в отличие от классического оперона, содержащего гены одного биохимического пути, у Aquifex aeolicus один оперон содержит 6 генов. Два для рекомбинации ДНК, один для синтеза липидов, один для синтеза нуклеиновых кислот, один для синтеза белков, один для обеспечения подвижности клеток.

В генах архебактерий и бактерий обнаружены интроны, которые ранее считались типичными для эукариот. У прокариот обнаружены также и интеины - участки, кодирующие самосплайсирующиеся полипептидные цепи (ранее они были обнаружены и дрожжей). Эти последовательности обеспечивают пострансляционное вырезание внутреннего пептида с последующим лигированием концевых пептидов. Такой сплайсинг происходит автокаталитически. В настоящее время выявлено несколько десятков интеинов. Большинство этих генов связаны с нуклеиновым обменом (гены ДНК-полимеразы, ДНК-геликазы и др.).

Паралогичные и ортологичные гены. Гомологичные гены в геномах различных организмов называют ортологами, в отличие от паралогов - гомологичных генов внутри одного генома. Паралоги возникают путем внутригеномных дупликаций. Паралоги могут эволюционировать с приобретением новой функции. Ортологи происходят от одного гена в общем предковом организме; они сохраняют одну и ту же функцию в процессе эволюции. Паралоги составляют значительную часть в геномах бактерий - до 50% генов.

Ортологи являются эволюционно консервативными. К ним относятся "гены домашнего хозяйства" и гены шаперонов, участвующих в сворачивании других белков и объединении макромолекулярных комплексов. Эти гены отвечают за стабильность основных физиологических процессов.

Микоплазма гениталиум была использована как модель для изучения минимального набора генов. Геном данного паразита кодирует 468 белковых молекул. 240 генов из них являются ортологами. Были найдены еще 16 существенных гена. Всего в минимальный набор было включено 256 генов. Это гены компонентов системы трансляции, транскрипции, репликации, репарации, путей синтеза нуклеотидов, путей анаэробного метаболизма (в основном гликолиза), группа белков с шаперон-подобными функциями. Значительное сокращение генетической информации связано с паразитическим образом жизни микоплазмы. В ее геноме отсутствуют многие гены биосинтеза аминокислот, имеется очень мало генов для синтеза витаминов, предшественников нуклеиновых и жирных кислот. Все эти вещества микоплазма получает от хозяина.

Если из генома вычесть консервативный минимальный набор генов, то остаются гены экологической специфичности, определяющие специфические фенотипические характеристики вида. Например, у микоплазмы 10% генома составляют гены адгезинов и поверхностных антигенов, которые участвуют в продуцировании антигенных вариантов поверхностных белков, смена которых позволяет избежать иммунного ответа.

Археи - типичные экстремофилы, живущие при очень высоких температурах, высоких концентрациях солей, высоком давлении и экстремальной рН, Несмотря на сходство с эубактериями, во многих аспектах метаболизма архебактерии похожи на эукариот. Геном Methanococcus jannaschii был расшифрован в 1996 году. Кольцевая двуцепочечная ДНК размером 1,7 мб содержит 1738 генов, кодирующих белки. Геном имеет три хромосомы - большую, кольцевую хромосому размером 1, 66 мб и две маленькие кольцевые хромосомы размером 58,4 и 16,5 кб. Большинство генов этого организма (58%) не похожи ни на какие другие известные гены.

3. Геном кишечной палочки

Основу генетического аппарата кишечной палочки составляет бактериальная хромосома, входящая в состав нуклеоида - ядерноподобной структуры. Нуклеоид по морфологии напоминает соцветие цветной капусты и занимает примерно 30% объема цитоплазмы. Бактериальная хромосома представляет собой кольцевую двуспиральную правозакрученную молекулу ДНК, которая свернута во вторичную спираль. Длина бактериальной хромосомы составляет примерно 4,7 млн. нуклеотидных пар (п.н.), или ~ 1,6 мм. Вторичная структура хромосомы поддерживается с помощью гистоноподобных (основных) белков и РНК. Точка прикрепления бактериальной хромосомы к мезосоме (складке плазмалеммы) является точкой начала репликации ДНК (эта точка носит название OriC). Бактериальная хромосома удваивается перед делением клетки, и сестринские копии распределяются по дочерним клеткам с помощью мезосомы. Репликация ДНК идет в две стороны от точки OriC и завершается в точке TerC. Молекулы ДНК, способные себя воспроизводить путем репликации, называются репликоны. ген вирусный полипротеин

Одна бактериальная хромосома содержит до 1000 известных генов. Обычно это гены "домашнего хозяйства", то есть необходимые для поддержания жизнедеятельности клетки.

Все множество известных генов делится на 10 групп, контролирующих следующие процессы (в скобках указано количество изученных генов):

1. Транспорт различных соединений и ионов в клетку (92 гена).

2. Реакции, поставляющие энергию, включая катаболизм различных природных соединений (138 генов).

3. Реакции синтеза аминокислот, нуклеотидов, витаминов, компонентов цепей переноса электронов, жирных кислот, фосфолипидов и некоторых других соединений (221 гена).

4. Генерация АТФ при переносе электронов (15 генов).

5. Катаболизм макромолекул (22 гена).

6. Аппарат белкового синтеза (164 гена).

7. Синтез нуклеиновых кислот, включая гены, контролирующие рекомбинацию и репарацию (49 генов).

8. Синтез клеточной оболочки (42 гена).

9. Хемотаксис и подвижность (39 генов).

10. Прочие гены, в том числе с неизвестной функцией (110 генов).

В лаг-фазе в клетке имеется одна бактериальная хромосома, но в фазе экспоненциального роста ДНК реплицируется быстрее, чем происходит деление клетки; тогда число бактериальных хромосом на клетку увеличивается до 2...4...8. Такое состояние генетического аппарата называется полигаплоидностью.

При делении клетки сестринские копии бактериальной хромосомы распределяются по дочерним клеткам с помощью мезосомы.

Кроме бактериальной хромосомы в состав генетического аппарата прокариот входит множество мелких репликонов - плазмид - кольцевых молекул ДНК длиной в тысячи п.н. Плазмиды такого размера содержат несколько десятков генов. Обычно это "гены роскоши", обеспечивающие устойчивость к антибиотикам, тяжелым металлам, кодирующие специфические токсины, а также гены конъюгации и обмена генетическим материалом с другими особями. Известны также мелкие плазмиды длиной 2...3 тпн, кодирующие не более 2 белков. У многих бактерий открыты мегаплазмиды длиной порядка миллиона пн, то есть немногим меньше бактериальной хромосомы. Плазмиды могут быть прикреплены к мезосомам, могут находиться в автономном состоянии и в интегрированном состоянии. В последнем случае плазмида включается в состав бактериальной хромосомы в определенных точках attB. Таким образом, одна и та же плазмида может включаться в состав хромосомы и может вырезаться из нее. Существуют плазмиды, представленные одной копией - они реплицируются синхронно с ДНК бактериальной хромосомы. Другие плазмиды могут быть представлены многими копиями, и их репликация происходит независимо от репликации бактериальной хромосомы. Репликация свободных плазмид часто протекает по принципу "катящегося кольца" - с одной кольцевой матрицы ДНК считывается "бесконечная" копия.

Репликация плазмид может быть синхронизирована с репликацией бактериальной хромосомы, но может быть и независимой. Соответственно, распределение плазмид по дочерним клеткам может быть точным или статистическим.

Молекулярно-генетические системы управления

(на примере лактозного оперона кишечной палочки)

Все гены организма можно разделить на две большие группы: конститутивные и индуцибельные.

Конститутивные гены постоянно включены: они функционируют на всех стадиях онтогенеза и во всех тканях. К конститутивным относятся гены, кодирующие тРНК, рРНК, ДНК-полимеразы, РНК-полимеразы, белки-гистоны, белки рибосом и т.д. Иначе говоря, это "гены домашнего хозяйства", или существенные гены без которых клетки не могут существовать.

Индуцибельные гены функционируют в разных тканях на определенных этапах онтогенеза, они могут включаться и выключаться, их активность может регулироваться по принципу "больше или меньше". Это тканеспецифичные гены, или "гены роскоши", которые часто являются несущественными. Включение индуцибельных генов называется индукцией, а выключение - репрессией. Регуляцию активности генов производят молекулярно-генетические системы управления.

Переключение генов лучше всего изучено у бактерий - одноклеточных организмов. Рассмотрим механизмы регуляции активности генов на примере лактозного оперона кишечной палочки.

Оперон - участок бактериальной хромосомы, включающий следующие участки ДНК: Р - промотор, О - оператор, Z, Y, А - структурные гены, Т - терминатор. (В состав других оперонов может входить до 10 структурных генов.)

Промотор служит для присоединения РНК-полимеразы к молекуле ДНК с помощью комплекса CAP-цАМФ (CAP - специфический белок; в свободной форме является неактивным активатором; цАМФ - циклоаденозинмонофосфат - циклическая форма аденозинмонофосфорной кислоты).

Оператор способен присоединять белок-репрессор (который кодируется соответствующим геном). Если репрессор присоединен к оператору, то РНК-полимераза не может двигаться вдоль молекулы ДНК и синтезировать иРНК.

Структурные гены кодируют три фермента, необходимые для расщепления лактозы (молочного сахара) на глюкозу и галактозу. Молочный сахар лактоза - менее ценный продукт питания, чем глюкоза, поэтому в присутствии глюкозы сбраживание лактозы является невыгодным для бактерии процессом. Однако при отсутствии глюкозы бактерия вынуждена переходить на питание лактозой, для чего синтезирует соответствующие ферменты Z, Y, А.

Терминатор служит для отсоединения РНК-полимеразы после окончания синтеза иРНК, соответствующей ферментам Z, Y, А, необходимым для усвоения лактозы.

Для регуляции работы оперона необходимы еще два гена: ген, кодирующий белок-репрессор, и ген, кодирующий белок СYА. Белок СYА катализирует образование цАМФ из АТФ. Если в клетке имеется глюкоза, то белок СYА вступает с ней в реакцию и переходит в неактивную форму. Таким образом, глюкоза блокирует синтез цАМФ и делает невозможным присоединение РНК-полимеразы к промотору. Итак, глюкоза является репрессором.

Если же в клетке имеется лактоза, то она взаимодействует с белком-репрессором и превращает его в неактивную форму. Белок-репрессор, связанный с лактозой, не может присоединиться к оператору и не преграждает путь РНК-полимеразе. Итак, лактоза является индуктором.

Предположим, что первоначально в клетке имеется только глюкоза. Тогда белок-репрессор присоединен к оператору, а РНК-полимераза не может присоединиться к промотору. Оперон не работает, структурные гены выключены.

Размещено на http://www.allbest.ru/

При появлении в клетке лактозы и при наличии глюкозы белок-репрессор отщепляется от оператора и открывает путь РНК-полимеразе. Однако РНК-полимераза не может присоединиться к промотору, поскольку глюкоза блокирует синтез цАМФ. Оперон по-прежнему не работает, структурные гены выключены.

Если же в клетке имеется только лактоза, то белок-репрессор связывается с лактозой, отщепляется и открывает путь РНК-полимеразе. В отсутствии глюкозы белок СYА катализирует синтез цАМФ, и РНК-полимераза присоединяется к промотору. Структурные гены включаются, РНК-полимераза синтезирует иРНК, с которой транслируются ферменты, обеспечивающие сбраживание лактозы.

Таким образом, лактозный оперон находится под двойным контролем индуктора (лактозы) и репрессора (глюкозы).

Геномы простейших

Число генов в геноме инфузории оказалось таким же, как у человека.

Инфузории - самые сложные из одноклеточных организмов, и вообще - верх того, что смогла создать эволюция на одноклеточном уровне. Строение инфузорий во многом напоминает многоклеточных, несмотря что клетка всего одна. Например, у многоклеточных животных различают линию генеративных клеток, геном которых оберегается от всяческих изменений (ведь именно этот геном будет передан по наследству потомкам), и соматические клетки, геном которых может меняться по мере надобности (например, могут метилироваться или вовсе выбрасываться какие-то части генома, не нужные в данной ткани или органе, или могут происходить сложные целенаправленные перестройки, как в лимфоцитах). Генетические изменения соматических клеток в норме не передаются по наследству. У инфузорий тоже есть два генома - генеративный и вегетативный (соматический). Первый хранится в маленьком ядре (микронуклеусе), содержит много транспозонов и некодирующих участков, и в целом находится в нерабочем состоянии. Например, многие гены в нем разорваны на куски и перемешаны в такой клубок, что никаким сплайсингом не распутать. Но, тем не менее, это нормальный, хотя и сильно запущенный, большой эукариотический геном. Кстати, число генов у инфузорий и у человека примерно одинаково (порядка 30 тысяч). Геном микронуклеуса, естественно, не работает (он и не смог бы), и служит только для передачи генов потомству при половом размножении.

Вегетативный (соматический, рабочий) геном инфузории хранится в большом ядре (макронуклеусе) и по многим параметрам сильно отличается от других эукариотических геномов. У инфузории Oxytricha, которой посвящена обсуждаемая статья, он состоит из многих тысяч отдельных "нанохромосом". Это настоящие хромосомы, только очень маленькие, обычно содержащие всего один ген. Каждая нанохромосома, или МАК-хромосома, присутствует в макронуклеусе в очень большом количестве копий. Соответственно, и весь вегетативный геном многократно сдублирован, то есть макронуклеус является полиплоидным (микронуклеус - диплоидное ядро).

По размеру вегетативный геном окситрихи в целых 20 раз меньше генеративного (50 млн и 1 млрд пар оснований соответственно; для сравнения, у человека - 3 млрд, у бактерий - обычно до 10 млн). Такое радикальное сокращение достигается просто за счет выбрасывания из генеративного генома всего "лишнего".

Инфузории размножаются делением, при этом делятся оба ядра. Время от времени инфузории конъюгируют, чтобы обменяться наследственным материалом (конъюгация - особая разновидность полового процесса). Во время конъюгации микронуклеус претерпевает мейоз, то есть такое деление, в ходе которого число хромосом сокращается вдвое. Соединившиеся инфузории обмениваются "половинками" своих микронуклеусов. Эти половинки затем сливаются, и каждая инфузория получает один целый микронуклеус, в котором половина хромосом - ее собственная, а половина получена от партнера. Затем инфузории разъединяются и продолжают жить как жили, с той небольшой разницей, что с точки зрения генетики каждая из них теперь превратилась в свою собственную дочь.

Во время конъюгации или сразу после нее макронуклеус вместе со своим геномом разрушается, а затем восстанавливается заново. За основу берется генеративный геном микронуклеуса, но он при этом подвергается радикальной перестройке. 95% генеративного генома просто удаляется. "На выброс" идут практически все транспозоны и некодирующие последовательности. Остаются чистые гены, почти без примесей. Но реорганизация генома не сводится к удалению мусора. Происходит также "распутывание" - сборка работающих генов из разрозненных и перепутанных обрывков. Как мы помним, многие гены в генеративном геноме разорваны на мелкие кусочки и перемешаны. В промежутках между этими кусочками могут находиться длинные некодирующие вставки. Это не обычные интроны, которые удаляются при сплайсинге (интроны у инфузорий тоже есть, но они входят в состав сохраняемых фрагментов). Это особые, характерные только для инфузорий "лишние" куски генома, удаляемые при формировании вегетативного генома макронуклеуса.

Например, в генеративном геноме ген может иметь такую структуру: 2X7X5X4X8X1X3X6 (цифрами обозначены "рабочие" фрагменты гена, буквой X - "ненужные" вставки различной длины). В вегетативном геноме этот ген будет выглядеть так: 12345678.

Откуда клетка знает, в каком порядке нужно соединять обрывки? До сих пор ответа на этот вопрос не было.

Исследователи из Принстонского университета установили, что для "распутывания" генетической информации инфузории используют образцы (матрицы), представляющие собой молекулы РНК, считанные с нанохромосом макронуклеуса (МАК-хромосом) перед тем, как макронуклеус был разрушен.



РНК-матрица, считанная с МАК-хромосомы перед разрушением макронуклеуса, служит "ключом" для распутывания генетической информации, содержащейся в МИК-хромосоме. Черным цветом обозначены концевые участки хромосом - теломеры. Чтобы это выяснить, пришлось провести много сложных экспериментов.

Для проверки гипотезы о роли РНК-матриц в сборке МАК-хромосом исследователи воспользовались методом РНК-интерференции. Инфузорий кормили генно-модифицированными бактериями, производящими двухцепочечные молекулы РНК, совпадающие по последовательности нуклеотидов с фрагментом одной из МАК-хромосом. Эукариотические клетки относятся к двухцепочечным РНК с опаской, принимают их за вирусов и начинают уничтожать все РНК с такой последовательностью нуклеотидов, в том числе и обычные, одноцепочечные. На этом основана методика "выключения" генов. Идея состояла в том, что, поев бактерий, инфузория сама уничтожит одну из РНК-матриц, необходимых ей для сборки МАК-хромосом. Так и вышло. В результате после конъюгации получились инфузории, у которых соответствующий участок одной из МАК-хромосом оказался собран неправильно или вообще не собран - просто оставлен в том виде, в каком он был в МИК-хромосоме. При этом все остальные МАК-хромосомы были собраны правильно.

Стало быть, РНК-матрицы действительно участвуют в программируемой перестройке генома. Но что они собой представляют - являются ли они копиями целых нанохромосом или отдельных их участков?

Исследователи стали выделять и анализировать РНК из инфузорий на разных стадиях жизненного цикла. Выяснилось, что через несколько часов после конъюгации (как раз тогда, когда старый макронуклеус разрушается, а новый начинает формироваться) в клетках появляются длинные транскрипты (молекулы РНК), соответствующие целым МАК-хромосомам вместе с концевыми участками - теломерами. Через 30-50 часов после конъюгации эти транскрипты исчезают.

Таким образом, перед тем как уничтожить макронуклеус вместе с вегетативным геномом, клетка снимает "резервную копию" с каждой МАК-хромосомы. Эта копия, представляющая собой молекулу РНК, в дальнейшем используется как образец для сборки новых маленьких и аккуратных МАК-хромосом из того безобразия, которое записано в МИК-хромосомах.

Следующий вопрос состоял в том, насколько точно РНК-матрицы регулируют процесс сборки МАК-хромосом и можно ли управлять этим процессом, внедряя в клетку искусственные РНК-матрицы? Исследователи синтезировали несколько молекул РНК, похожих на "настоящие" РНК-матрицы, но с измененным порядком фрагментов. Например, если для МИК-гена со структурой 2X7X5X4X8X1X3X6 правильная РНК-матрица имеет вид 12345678, то в искусственной матрице какую-нибудь пару фрагментов меняли местами (например, так: 13245678).

Впрыскивание таких матриц в инфузорий после конъюгации приводило к формированию МАК-хромосом двух типов: одни воспроизводили правильный порядок фрагментов (ведь правильные матрицы из клеток не удалялись), другие - тот, который присутствовал в искусственных матрицах. Напомним, что каждая МАК-хромосома в макронуклеусе присутствует в огромном количестве копий. Таким образом, РНК-матрицы осуществляют весьма точное управление процессом сборки МАК-хромосом, и при помощи искусственных матриц можно направлять этот процесс в желаемую сторону.

Следующий важный вопрос: регулируют ли РНК-матрицы сборку только тех генов, которые в генеративном геноме перемешаны (то есть имеют неправильный порядок фрагментов) или же этот механизм универсален и применяется ко всем генам без исключения?

Исследователи изготовили и ввели в инфузорий РНК-матрицы с неправильным порядком фрагментов для тех генов, которые в генеративном геноме не перемешаны и потому в "распутывании" не нуждаются (из них нужно только вырезать "лишние" куски). В итоге соответствующие гены в МАК-хромосомах оказались неправильно собраны. Значит, механизм универсален.

Из этого, кстати, следует интересный эволюционный вывод. Поскольку у инфузорий уже развилась универсальная система "распутывания" измельченных и перепутанных генов, дальнейшая фрагментация МИК-генов и перестановки их частей уже не будут отсеиваться отбором. Ведь есть распутывающий механизм, ему всё равно, он всё исправит. Видимо, потому-то МИК-геномы инфузорий и пришли постепенно в состояние хаоса.

Предполагают, что система изначально могла развиться просто для удаления лишних кусков генома, а "распутывающая" функция ее возникла при этом автоматически, сама собой, как некий довесок - сначала ненужный, но потом ставший необходимым.

Таким образом, информация о последовательности, в которой нужно сшивать обрывки генов генеративного генома, передается потомству инфузорий "неклассическим" способом - в виде молекул РНК. А ведь это не такая уж маленькая часть наследственной информации!

Могут ли РНК-матрицы передавать потомству также и информацию о последовательности отдельных нуклеотидов? До сих пор речь у нас шла только о последовательности фрагментов генов, то есть о кусках длиной в десятки и сотни нуклеотидов. Каждый ген, как известно, может существовать в виде нескольких аллелей, различающихся единичными нуклеотидными заменами или вставками. Поэтому соответствие РНК-матрицы и собираемых на ее основе МАК-хромосом далеко не всегда является абсолютным. Отдельные нуклеотиды могут различаться, и это не мешает правильной сборке.

В принципе, не исключено, что какие-то нуклеотидные замены могут передаваться из РНК-матрицы в собираемую МАК-хромосому. Конечно, инфузориям нет смысла переносить в МАК-хромосому все различия такого рода. Ведь тогда МАК-хромосомы после конъюгации оставались бы полностью идентичными материнским, и конъюгация потеряла бы всякий смысл. Но, как выяснилось, некоторые нуклеотидные замены все-таки переносятся в МАК-хромосомы из РНК-матриц. Это, однако, происходит не по всей длине собираемого гена, а только в непосредственной близости от мест "сшивки" фрагментов. Это очень важный факт, однозначно свидетельствующий о том, что в сшивке кусочков ДНК у инфузорий принимает участие только что открытый (у дрожжей) механизм починки ДНК на основе РНК-матриц.

Могут ли подобные системы редактирования генома, основанные на использовании РНК-матриц, работать и у других организмов, а не только у инфузорий? Почему бы и нет? Нужно искать. Череда открытий последних лет однозначно показывает, что живая клетка по-прежнему таит в себе множество неизвестных нам молекулярных механизмов, в том числе и таких, которые используются для целенаправленного изменения собственного генома.

4. Геномы растений

Размер генома растений, размер и число хромосом вариабельны. Так, у видов рода Trillium 5 пар хромосом примерно по 10 млрд.п.н. каждая, а у Arabidopsis 5 пар хромосом всего лишь по 20 млн.п.н. на хромосому. У мхов и у папоротников хромосомы моноцентричны. Центромера хромосом цветковых растений может быть локализованной или диффузной. Хромосомы с диффузной центромерой описаны у некоторых представителей однодольных (Cyperacea, Juncaceae, Liliaceae). Кинетохор цветковых растений трехслоен, часто имеет вид "чаши и шара". На концах хромосом всех исследованных мхов, голосеменных и покрытосеменных кроме представителей семейства Alliaceae находится последовательность (TTTAGGG)n. Ядрышковый организатор мхов и цветковых растений содержит аргентофильные белки.

Как правило, хромосомы цветковых растений несут крупные С-сегменты, которые лежат не только в прицентромерных районах, но также у теломер и в интерстициальных районах хромосом. Растения с диффузной центромерой имеют рассеянные по хромосомам С-сегменты.

В хромосомах растений G/R-подобной исчерченности длительное время обнаружить не удавалось, что объясняли большей чем у животных конденсацией хромосом в митозе. Однако затем было показано, что можно подобрать такие условия обработки препаратов, при которых хромосомы некоторых растений демонстрируют структурную неоднородность внутренних районов хромосом - вдоль по длине их плеч лежат темно и светлоокрашенные сегменты, в той или иной степени похожие на G/R-блоки хромосом животных. Среди голосеменных такой тип дифференциального окрашивания описан у сосен Pinus resinosa и P. ormadi. Среди цветковых растений G-подобную исчерченность наблюдали в прометафазных хромосомах двух видов лилейных, сельдерея, бобовых, нескольких видов злаков. Природа этой исчерченности неясна. Как и у животных G-сегменты хромосом растений это "структурные блоки" - на единицу площади препарата в темноокрашенных сегментах хромосом растений ДНК больше. Однако в отличие от животных, у растений после окрашивания АТ- и GC-специфичными красителями рисунок одинаков, т.е. структурная неоднородность здесь не коррелирует с АТ- обогащенностью. В некоторых случаях G-подобные сегменты хромосом растений демонстрируют основные характеристики C-сегментов, в частности, они насыщены сат-ДНК, реплицируются в конце S-фазы, т.о., по-видимому, являются интеркалярными сегментами гетерохроматина.

Множественные, рассеянные по хромосомным плечам хромомеро-подобные сегменты внутренних районов хромосом злаков проявляются вследствие дифференциальной реакции хроматина на холодовую блокаду конденсации, что напоминает поведение гетеро/эухроматина на холоду и позволяет рассматривать феномен индуцируемой холодом дифференциальной окрашиваемости внутренних районов хромосом растений как частный случай аллоциклии (гетеропикноза)- дифференциальной конденсации эу- и гетерохроматина в ответ на внешние воздействия.

После Q-окрашивания на хромосомах высших растений ярко или тускло (в зависимости от АТ-обогащенности сат-ДНК) флуоресцируют С-сегменты. Внутренние районы хромосом обычно флуоресцируют равномерно или получаемый рисунок исчерченности соответствует распределению блоков гетерохроматина и структурных блоков внутренних районов хромосом. В известных нам случаях, репликационная исчерченность внутренних районов хромосом растений (RB-бэндинг), в общем, соответствует С-сегментации.

Одной из особенностей генома растений является наличие добавочных хромосом. В-хромосомы (или добавочные хромосомы) - это группа хромосом, различных по структурным и функциональным особенностям. В-хромосомы встречаются как в половых клетках, так и в соматических. Однако их присутствие не является строго обязательным, в отличие от хромосом основного набора (А-хромосом). В-хромосомы описаны у 510 видов двудольных растений, 1007 видов однодольных растений, 263 видов животных (в основном у насекомых). Число В-хромосом изменяется от 1-2 до 12. Значительное число В-хромосом (более 10) снижает плодовитость растений.

ДНК В-хромосом в основном представлена высокоповторяющимися последовательностями. На большое содержание гетерохроматина указывает то, что в клеточном ядре В-хромосомы расположены на внутренней стороне ядерной оболочки, для них характерно эктопическое взаимодействие и поздняя репликация в клеточном цикле.

Морфология В-хромосом может быть различной. Описаны бесструктурные глыбы хроматина; небольшие округлые или вытянутые сильно гетеропикнотические тельца; иногда В-хромосомы имеют характерный для политенных хромосом рисунок дисков, пуфы и часто ядрышки.

При митотическом делении В-хромосомы ведут себя как и А-хромосомы. Однако у некоторых видов описано явление соматической элиминации В-хромосом, когда В-хромосомы обнаруживаются в микроспорах, но не в клетках корня.

В-хромосомы могли возникнуть из А-хромосом в результате гибридизации разных видов; в результате хромосомных перестроек, которые могут привести к образованию маленьких центрических сегментов; в результате амплификации прицентромерных участков А-хромосом; в результате нерасхождения некоторых А-хромосом и возникновения трисомии или тетрасомии; в результате делеций в хромосомах с диффузной центромерой. После возникновения В-хромосомы начинается инактивация расположенных в ней генов и потеря генетического материала в результате делеций.

В 2000 г. появилась публикация о полном секвенировании генома горчицы малой - арабидопсиса, в 2001 г. - о предварительном (черновом) секвенировании генома риса. Изучение геномов растений - задача значительно более сложная, чем исследование генома человека и других животных. Это связано со следующими обстоятельствами:

* геномы растений огромны, достигают у некоторых видов растений десятков и даже сотен миллиардов пар нуклеотидов: геномы основных хозяйственно важных растений (кроме риса, льна и хлопка) по размерам либо близки к геному человека, либо превышают его во много раз;

* число хромосом колеблется в широких пределах - от двух у некоторых видов до нескольких сотен у других, причем не удается выявить строгой корреляции между размером генома и числом хромосом;

* огромное количество полиплоидных форм с близкими, но не идентичными геномами;

* чрезвычайная обогащенность геномов растений (до 99%) "незначащей" ДНК, что резко затрудняет стыковку отсеквенированных фрагментов в общий крупноразмерный участок ДНК (контиг);

* неполное (по сравнению с геномами дрозофилы, человека и мыши) морфологическое, генетическое и физическое картирование хромосом;

* практически невозможно выделять в чистом виде индивидуальные хромосомы с помощью методов, обычно применяемых с этой целью для хромосом человека и животных;

* затруднено хромосомное картирование отдельных генов с помощью гибридизации in situ, обусловленной как высоким содержанием в геномах растений "незначащей" ДНК, так и особенностями структурной организации хромосом растений;

* эволюционная отдаленность растений от животных, что серьезно осложняет использование для изучения геномов растений сведений, полученных при секвенировании генома человека и других животных;

* длительный процесс размножения большинства растений, что существенно замедляет их генетический анализ.

Геном Arabidopsis thaliana (Резуховидка Таля)

Из множества растительных организмов для исследования были выбраны два - арабидопсис, представляющий класс двудольных (размер генома 125 млн. п.н.), и рис из класса однодольных (420-470 млн. п.н.). Эти геномы невелики по сравнению с геномами других растений и содержат сравнительно немного повторяющихся участков ДНК.

Основанием для выбора арабидопсиса послужили не только небольшие размеры его генома, но и мелкие размеры организма, что позволяет легко выращивать его в лабораторных условиях. Короткий репродуктивный цикл, благодаря чему можно быстро проводить опыты по скрещиванию и отбору, детально изученную генетику, легкость осуществления манипуляций со сменой условий произрастания и с испытанием действия на растения различных мутагенных факторов и патогенов. Арабидопсис не имеет хозяйственной ценности, поэтому его геном, наряду с геномом мыши, получил название справочного или модельного.

Интенсивная работа по секвенированию генома арабидопсиса была начата в 1996 г. международным консорциумом, в который вошли научные учреждения и исследовательские группы из США, Японии, Бельгии, Италии, Великобритании и Германии. В декабре 2000 г. стала доступной обширная информация, подводившая итоги определения первичной структуры генома арабидопсиса. Для секвенирования использовали классическую, или иерархическую, технологию: сначала изучали отдельные небольшие участки генома, из которых составляли более крупные участки (контиги), а на финальном этапе - структуру индивидуальных хромосом. Ядерная ДНК генома арабидопсиса распределена между пятью хромосомами. В 1999 г. были опубликованы результаты секвенирования двух хромосом, а появление в печати сведений о первичной структуре остальных трех завершило секвенирование всего генома.

Из 125 млн. пар нуклеотидов определена первичная структура 119 млн., что составляет 92% всего генома. Лишь 8% генома арабидопсиса, содержащих крупные блоки повторяющихся участков ДНК, оказались недоступными для изучения. По полноте и тщательности секвенирования геномов эукариот арабидопсис остается пока в первой тройке чемпионов наряду с одноклеточным дрожжевым организмом Saccharomyces cerevisiae и многоклеточным организмом животного Саеnorhabditis elegance.

В геноме арабидопсиса обнаружено около 15 тыс. индивидуальных генов, кодирующих белки. Приблизительно 12 тыс. из них содержатся в виде двух копий на гаплоидный геном, так что общее число генов составляет 27 тыс. Число генов у арабидопсиса не сильно отличается от числа генов у таких организмов, как человек и мышь, однако размеры его генома в 25-30 раз меньше. С этим обстоятельством связаны важные особенности в структуре отдельных генов арабидопсиса и общей структуры его генома.

Гены арабидопсиса компактны, содержат лишь несколько экзонов, разделенных короткими (около 250 пар нуклеотид) некодирующими интронами. Промежутки между отдельными генами составляют в среднем 4.6 тысяч пар нуклеотидов. Для сравнения: гены человека содержат многие десятки и даже сотни экзонов и интронов, а межгенные участки имеют размеры от 10 тысяч пар нуклеотидов и более. Предполагают, что наличие небольшого компактного генома способствовало эволюционной устойчивости арабидопсиса, поскольку его ДНК в меньшей степени становилась мишенью для воздействия различных повреждающих агентов, в частности, для внедрения в геном вирусоподобных повторяющихся фрагментов ДНК (транспозонов).

Из других молекулярных особенностей генома арабидопсиса следует отметить обогащенность экзонов гуанином и цитозином (44% в экзонах и 32% в интронах) по сравнению с генами животных, а также присутствие дуплицированных генов. Геном арабидопсиса разделен на пять хромосом. Хромосомы 2 и 4 имеют много тандемных генных дупликаций (239 дупликаций на хромосоме 2, захватывающие 539 генов), а также большие дупликации, вовлекающие четыре блока ДНК суммарной длиной 2,5 мегабаз. Некоторые дупликации, захватывающие 37 генов на хромосоме 4, также присутствуют и на хромосоме 5.

Предполагают, что такое удвоение произошло в результате четырех одномоментных событий, заключавшихся в удвоении части генов арабидопсиса, или слияния родственных геномов. Эти события, имевшие место 100-200 млн. лет назад, - проявление общей тенденции к полиплоидизации, характерной для геномов растений. Однако некоторые факты показывают, что у арабидопсиса удвоенные гены не идентичны и функционируют по-разному, что может быть связано с мутациями в их регуляторных участках.

Геном риса

Еще одним объектом полного секвенирования ДНК стал рис. Геном этого растения тоже невелик по сравнению с другими видами высших растений (12 хромосом, дающих в сумме 420-470 млн. п.н.), всего в 3.5 раза больше, чем у арабидопсиса. Однако, в отличие от арабидопсиса, рис имеет огромное хозяйственное значение.

Отдельные исследователи приступили к изучению генома риса еще в 80-х годах прошлого столетия, но серьезного масштаба эти работы достигли лишь в 90-х. В 1991 г. в Японии была создана программа по расшифровке структуры генома риса, объединившая усилия многих исследовательских групп. В 1997 г. на базе этой программы был организован Международный проект "Геном риса". Его участники решили сконцентрировать усилия на секвенировании одного из подвидов риса (Oriza sativajaponica), в изучении которого к тому времени уже были достигнуты значительные успехи. В рамках этой программы прошла апробацию стратегия "похромосомного" иерархического разделения генома, которую участники международного консорциума использовали при расшифровке генома риса. Однако, если при изучении генома человека с помощью различных приемов выделяли фракции отдельных хромосом, то материал, специфичный для индивидуальных хромосом риса и их отдельных участков, получали методом лазерной микродиссекции (вырезания микроскопических объектов). На предметном стекле микроскопа, где находятся хромосомы риса, под воздействием лазерного луча выжигается все, кроме хромосомы или ее участков, намеченных для анализа. Оставшийся материал используют для клонирования и секвенирования.

Опубликованы многочисленные сообщения о результатах секвенирования отдельных фрагментов генома риса, осуществленного с высокой точностью и детальностью, характерной для иерархической технологии. Считали, что определение полной первичной структуры генома риса будет завершено к концу 2003-середине 2004 г. и результаты вместе с данными по первичной структуре генома арабидопсиса будут широко использоваться в сравнительной геномике других растений.

...