Читаем учебник “Молекулярная биология” Коничев А.С. Севастьянова Г.А. Глава 5. Геном прокариот. (Стр. 136).
Автор книги последовательны в изложении материала по молекулярной биологии. В главе 4 они рассказывали о геноме вирусов и фагов, а в главе 5 “Геном прокариот” рассказывается о геноме более высокоорганизованных организмах, нежели вирусы и фаги. Это уже уровень бактерий. Вот основной признак прокариот:
“Основной чертой молекулярной организации прокариот является отсутствие в их клетках ядра, отгороженного ядерной мембраной от цитоплазмы. Отсутствие ядра является лишь внешним проявлением особой организации генома у прокариот. Геном прокариот построен очень компактно. Количество некодирующих последовательностей нуклеотидов минимально. Многие механизмы регуляции экспрессии генов, использующиеся у эукариот, никогда не встречаются у прокариот. Простота строения генома прокариот объясняется их упрощенным жизненным циклом.” (Стр. 136).
Возможно это все верно, но что значит “компактно”? Если бы было больше не кодирующих последовательностей, то геном был бы не компактным? Что нам дает эта компактность или не компактность?
Но еще более интересным является заявление о механизмах регуляции экспрессии генов. Создается впечатление, что ученые обнаружили эти самые механизмы регуляции и в прокариот, и в эукариот. То есть они могут точно указать на элементы в клетке или на фрагменты этих элементов, которые запускают ген на синтез белка (транскрипцию). К сожалению, этого нет в их рассказах.
Как обычно повествование о прокариотах начинается с описания их структуры: формы и размеров. Форма как всегда линейная или кольцевая. А размер обычно указывается в количестве пар нуклеотидов. Примерно так:
“Размер генома у различных бактерий колеблется от 580 тыс. н.п. у Мiсор1аsma gепitаlium до 9 500 тыс. н.п. у Мухососсus хаnthus.” (Стр. 136).
Далее идет рассказ о функциональной характеристике определенных блоков генов. Вот рисунок показывающий функциональные характеристики генов E. coli:
Что это значит? Наверное, стоит убрать гены, отвечающие за трансляцию, и эта палочка уже не сможет синтезировать белок. То же произойдет, если убрать гены транспорта и тому подобное. Более обширное деление генов осуществляется на 3 такие группы:
“Функциональная классификация генов и генных продуктов является основой для сравнения геномов и выявления сходства и различия их метаболизма. В качестве модельного объекта использован геном Е. соli. Все белки и кодирующие их гены классифицированы на три функциональные группы: энергообмен, информация, коммуникация (внутри- и внеклеточная).” (Стр. 139).
Е. соli всех доступнее бактерия, всегда под рукой, наверное, по этой причине ее лучше всего изучили и взяли за эталон. Главное не нужно подбирать лекарства для уничтожения этих бактерий, не то что туберкулезной палочки. Этой бактерии тоже вдоволь, целые больницы существуют, где материала для исследований сколько угодно. И все же, не смотря на изученность генома данной бактерии, на возможность его сравнения с геномом Е. соli и выявления сродства и различия их метаболизма все никак не удается убить эту бактерию. Апробировано множество всевозможных лекарств, как говорил Жванецкий – на пару, а результат сомнительный.
Интересно, что понимают ученые под понятием энергообмен? Что этот пул генов втаскивает в бактерию глюкозу, передвигают ее в митохондрию и провоцируют излучение этой митохондрией некого спектра энергии? Я даже не уверен в том, что ученые понимают под словом энергия, что-то физическое. Просто: энергия – это то, что производит какие-то действия. Вряд ли это связано у них с электромагнитной энергией в виде фотона.
Не лучше дело обстоит и с информацией. Обычно ген кодирует белок. Ну если молекулы рилина несут информацию в головном мозгу, то какую информацию несет актин или родопсин – не совсем понятно. Возможно здесь понимается, что совокупность данных генов несет информацию о, например, внешней оболочке бактерии или о ее внутренней структуре.
А что с чем коммуницирует тоже не совсем понятно. Ну как внешне коммуницируют между собой или с внешним миром Е. соli или палочки Коха? Хоть бы примеры какие-нибудь приводили, так нет же. Думай, что хочешь.
Дальше идет рассказ о минимальном размере прокариот. Оказывается, в этом минимальном размере (он содержит всего 256 белков) известно все о почти каждом белке или небольших группах белков. Вот чудная таблица:
Видите, 5 белков руководит транспортом, наверное, доставляет требуемые аминокислоты к рибосоме и в дополнение к этому еще и доставляет в эту бактерию углеводы. Сахара ведь должны как-то проникать в клетку. 6 других белков передвигают куда-то липиды. Похоже из вне затаскиваются липиды для строения цитоплазменной мембраны или чего-то другого. Ну и так далее. Жаль, что все это мало чего дает для лечения.
В этой главе еще много, о чем рассказано, но об этом еще больше рассказано в следующих главах, поэтому перейду к чтению главы 6.