Genom

Genom (gr. genos - avkom; l. oma - abstrakt gruppe) - Det totale genetiske innhold (geninformasjon) i en eukaryot organisme, bakterie eller virus. Genomet inneholder kodende sekvenser (eksoner) og ikke-kodende sekvenser (introner). Genomet i celler er DNA, mens det i virus kan være enten DNA eller RNA. Gener som trengs for å lage produkter som det trengs store mengder av er ofte samlet i klynger f.eks. gener som koder for ribosomalt RNA (rRNA) samlet i nukleolus. Det ikke-kodende DNA består ofte repeterte (gjentatte) korte sekvenser med lengde fra 2 til 30 basepar, i rekkefølge på mange tusen kopier.

Gener som trengs for å lage produkter som det trengs store mengder av er ofte samlet i klynger f.eks. gener som koder for ribosomalt RNA (rRNA) samlet i nukleolus. Det ikke-kodende DNA består ofte repeterte (gjentatte) korte sekvenser med lengde fra 2 til 30 basepar, i rekkefølge på mange tusen kopier. Slike områder kalles satelitt-DNA. Satelitt-DNA deles i minisatelitter og mikrosatelitter avhengig av lengden på de repeterte sekvensene. Repeterte minisatelitter lager hypervariable områder på genomet og er utgangspunkt for DNA fingerprinting (DNA-barkoding). Genomet hos prokaryoter omfatter alle gener dvs. både de som finnes i bakteriekromosomet, plasmider og eventuelle virus.

ENCODE

Etter det humane genprosjektet (HUGO) har det internasjonale prosjektet og konsortiet ENCODE («Encyclopedia of DNA Elements») til formål å finne funksjonen til de  milliarder av basene i et genom. Genseksekvenser kalt introner som man tidligere trodde ikke hadde noen funksjon viser seg å være viktige reguleringssekvenser i genuttrykk. ENCODE tar for seg tredimensjonal struktur av DNA og RNA, DNA- og RNA-bindende proteiner, transkriptomet, metylomet, og proteomet. Helgenomanalyse av genomet til bananfluen (Drosophila melanogaster) og rundormen C.elegans inngår i prosjektet.

Eukaryot genom

Det prokaryote genomet (bakteriegenomet) er tilknyttet proteiner som gir løkker og pakking som er mindre komplekst enn det eukaryote genomet med store mengder DNA. Hvert kromosom i genomet består av en lineær dobbel DNA-heliks hvor fem typer histoner gir første ordens pakking. Histoner med høyt innhold av aminosyrene lysin og arginin bindes til negativt ladete fosfatgrupper. DNA er pakket rundt en proteinkjerne med fire histoner (H2A, H2B, H3 og H4) i et nukleosom som perler på en snor samt histon H1 festet til DNA nær nukleosom-perlene. Histon H1 deltar i folder og krøller på kromatinet i form av en 30 nanometer (nm) kromatinfiber.   Histonene åpner opp for DNA-heliksen  midlertidig under DNA-replikasjon og DNA-transkripsjon. Høyere ordens topologisk pakking i form av superkveilet DNA er spesielt velutviklet i interfasekromosomene.  30 nanometer fibrene danner løkker og løkkedomener er festet til stillasproteiner. Mesteparten av DNA befinner seg i ikke-kodende introner avbrutt av kodende sekvenser (eksoner). Hos pattedyr er opptil 15% av genomet tandemrepetert DNA (satellitt-DNA), for eksempel repetisjoner av (GTTAC)n.

Dynamisk pakking og utpakking av nukleosomene regulerer tilgangen til spesielle deler av genomet styrt av promotere eller enhansere. Topoisomerase deltar i organisering av DNA-topologi hvor topoisomere I kan kutte en DNA-tråd, mens topoisomerase II kutter begge DNA-trådene for å fjerne fysisk stress som oppstår under utkveiling av dobbelheliksen. Telomere beskytter gener når DNA blir kortere for hver runde med celledeling (replikasjon). Telomerene kan binde proteiner som beskytter enden av DNA-tråden mot nedbrytning og at den feste seg til andre kromosomer.

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:22 - Sist endret 11. mai 2022 15:02