|
Genom jsou všechny molekuly DNA nebo RNA (jen u RNA-virů) živé soustavy, které se vyznačují replikací a dědí se na potomstvo. Jiná definice říká, že genom je souhrn všech genů buňky nebo virů.
Genom prokaryotů
|
Geny jsou uloženy velmi těsně vedle sebe, některé se i překrývají. Genom prokaryot obsahuje minimálně nekódujících sekvencí. Strukturní geny jsou veliké asi 1000 až 1500 bp.
Genom eukaryotů
(včetně transposomů, pseudogenů, repetitivních sekvencí atd.) |
Strukturní geny jsou ve více kopiích a tvoří genové rodiny (geny s příbuznou strukturou a funkcí vzniklých duplikacemi). Obsahují nekódující sekvence - introny (u rostlin méně, u živočichů často). Velikost strukturních genů je různá, od 500 bp (interferon) po 2 miliony bp (dystrofin). Strukturní geny tvoří asi 5 % sekvencí z celého genomu. Dále genom obsahuje regulační a další nekódující sekvence (repetitivní opakující se sekvence).
Buněčný genom bývá rozdělen do různých organel (jádro, mitochondrie, chloroplasty). Můžeme pak rozlišovat jadernou, mitochondriální nebo chloroplastovou složku buněčného genomu. Uspořádání genů v genomu označujeme jako struktura a organizace genomu.
Genom eukaryotů lze rozdělit:
- strukturní geny
- geny pro tRNA a rRNA
- pseudogeny (podobné strukturním genům, ale nefunkční)
- regulační sekvence
- pohyblivé sekvence ("skákající geny" - transpozóny a retropozóny)
- nekódující repetitivní sekvence (mikrosatelity)
Např. pro rostliny je charakteristický vysoký výskyt repetitivních sekvencí v jejich genomu.
Rod, druh |
Obsah repetitivních sekvencí (v %) |
Mimojaderný genom |
| smrk | >90 | mitochondrie (105 – 106) plastidy (1,5.105) |
| huseníček | 10 | |
| tabák | 55 | |
| česnek | >65 | |
| rýže | 65 | |
| pšenice | >75 |
| Část genetiky zabývající se studiem genomu různých organizmů nazýváme genomika, právě toto odvětví je dnes velmi dynamicky se rozvíjející části genetiky např. projekt HUGO na zmapovaní lidského genomu atd. (viz. vazba) |  |
Velikost genomu vybraných objektů
název |
velikost genomu (Mb) |
aktuální informace |
|
latinský |
český |
||
| viroidy | cca 300 bp | ||
| RNA viry | 3.000 bp | ||
| HIV typ 1 | 9.750 bp | ||
| savčí mtDNA | 16.500bp | ||
| fágy | 50.000 - 200.000 bp | ||
| http://www.cbs.dtu.dk/services/GenomeAtlas/ | |||
| PROKARYOTA | |||
| Mycoplasma genitalium | 0,58 | www.tigr.org/ | |
| Haemophilus influenzae | 1,83 | ||
| Agrobacterium tumefaciens | 2,84 | ||
| Escherichia coli | 4,64 | www.wisc.edu/genetics/ | |
| Salmonella typhi | 4,81 | ||
| Mycobacterium tuberculosis | 4,41 | www.sanger.ac.uk/Projects/M_tuberculosis/ | |
| Bacillus megaterium | 30 | www.pasteur.fr | |
| EUKARYOTA | |||
| Houby | |||
| Sacharomyces cerevisiae | kvasinka | 12,1 | www.mips.biochem.mpg.de |
| Aspergillus fumigatus | 25,4 | www.sanger.ac.uk/Projects/A_fumigatus/ | |
| Protozoa | |||
| Trypanosoma brucei | 35 | ||
| Tetrahymena pyriformis | 190 | ||
| Bezobratlí | |||
| Amoeba dubia | 670.000 | ||
| Caenorhabditis elegans | háďátko | 100 | |
| Drosophila melanogaster | octomilka | 140 | www.fruitfly.org/ |
| Bombyx mori | bourec | 490 | |
| Strongylocentrotus purpuratus | mořský ježek | 845 | |
| Locusta migratoria | kobylka | 5.000 | |
| Obratlovci http://www.genomesize.com/ | |||
| Fugu rubripes | ryba | 400 | |
| Gallus domesticus | kur | 1.200 | www.ri.bbsrc.ac.uk/chickmap/ |
| Ratus ratus | krysa | 3.094 | |
| Sus scropha | prase | 3.110 | bioinformatics.roslin.ac.uk/databases.html |
| Ovis aries | ovce | 3.250 | www.marc.usda.gov/genome/genome.html |
| Homo sapiens | člověk | 3.400 | gdbwww.gdb.org/ |
| Mus musculus | myš | 3.454 | www.informatics.jax.org/ |
| Bos taurus | tur | 3.651 | bos.cvm.tamu.edu/bovgbase.html |
| Rostliny | |||
| Arabidopsis thaliana | huseníček | 100 | nucleus.cshl.org/protarab/ |
| Oryza sativa | rýže | 400 | rgp.dna.affrc.go.jp/ |
| Pisum sativum | hrách | 4.800 | pisum.bionet.nsc.ru/ |
| Zea mays | kukuřice | 5.000 | www.agron.missouri.edu/ |
| Triticum aestivum | pšenice | 17.000 | |
| Fritillaria assyriaca | řepčík | 120.000 | |
Velmi zajímavou internetovou stránkou je Virtuální genetická knihovna (http://www.ornl.gov/TechResources/Human_Genome/genetics.html). Najdete zde seznamu organizmů, mnoho zajímavých a velmi aktuálních informací o genetice mnoha organizmů, včetně informací o mapování genomu těchto organizmů.
