Геном

Гено́м — сукупність всієї спадкової генетичної інформації організму, тобто всіх генів, некодуючих послідовностей ДНК та позахромосомного генетичного матеріалу.

Термін «геном» був запропонований Гансом Вінклером в 1920 році для опису сукупності генів в гаплоїдном наборі хромосом організмів одного біологічного виду. Первинний сенс цього терміну указував на те, що поняття генома на відміну від генотипу є генетичною характеристикою виду в цілому, а не окремої особини. З розвитком молекулярної генетики значення даного терміну змінилося. Відомо, що ДНК, яка є носієм генетичної інформації у більшості організмів і, отже, складає основу генома, включає не тільки гени в сучасному сенсі цього слова. Велика частина ДНК еукаріотичних клітин представлена некодуючими («надмірними») послідовностями нуклеотидів, які не містять в собі інформації про білки. Таким чином, основну частину генома будь-якого організму складає вся ДНК його гаплоїдного набору хромосом.

Генетична інформація в клітинах міститься не тільки в хромосомах ядра, але і у внехромосомних молекулах ДНК і РНК. У бактерій до такої ДНК відносяться плазміди і деякі помірні віруси, в клітках еукаріотів — це ДНК хлоропластів (хпДНК), мітохондрій (мтДНК) та інших пластид. Обсяги генетичної інформації, що містяться в клітинах зародкової лінії (попередники статевих кліток і самі гамети) і соматичних клітинах, у ряді випадків істотно відрізняються. У онтогенезі соматичні клітини можуть втратити частину генетичної інформації клітин зародкової лінії (наприклад, при дозріванні такої соматичної клітини ссавців, як еритроцит відбувається втрата ядра, що містить ДНК), ампліфікувати групи послідовностей і/або значно перебудовувати початкові гени (наприклад, за активності транспозонів чи при V(D)J-рекомбінації клітин імунної системи).

Отже, під геномом організму розуміють сумарну ДНК гаплоїдного набору хромосом і кожного з позахромосомних генетичних елементів, що міститься в окремій клітині зародкової лінії багатоклітинного організму. У визначенні генома окремого біологічного виду необхідно враховувати, по-перше, генетичні відмінності, пов'язані із статтю, оскільки чоловічі і жіночі статеві хромосоми відрізняються. По-друге, через величезну кількість алельних варіантів генів і супутніх послідовностей, які присутні в генофонді великих популяцій, можна говорити лише про якийсь усереднений геном, який сам по собі може мати істотні відмінності від геномів окремих особин. Розміри геномів організмів різних видів значно відрізняються один від одного і при цьому залежність між рівнем еволюційної складності біологічного вигляду і розміром його генома досить слабка.

Література

• Браун Т. А. Геномы. — Ижевск : ИКИ, 2011. — 944 с.
• Сингер М., Берг П. Гены и геномы. — М. : Мир, 1998. — 373+391 с.
• Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. — М. : Мир, 1981. — 648 с.
• Хаубольд Б., Вие Т. Введение в вычислительную биологию. Эволюционный подход. — Ижевск : РХД, 2011. — 456 с.