Ген — це базова одиниця спадкової інформації, яка знаходиться в певному місці (локусі) хромосоми. Він контролює синтез білків, що є фундаментальним процесом для функціонування клітин і організмів. Білки, які синтезуються під контролем генів, виконують різноманітні функції, включаючи структуру клітин, ферменти для каталізації хімічних реакцій, а також транспорт речовин через клітинні мембрани.
Розташування генів у різних організмів
Гени розташовані по-різному в клітинах еукаріотів і прокаріотів. В еукаріотів, до яких належать тварини, рослини та гриби, гени розміщені в ядрі клітини. Крім того, у тварин мітохондрії, а у рослин — хлоропласти містять невеликі підгрупи генів, відмінні від тих, що зберігаються в ядрі. Це дає можливість цим органелам здійснювати свої функції автономно, як, наприклад, виробництво енергії у мітохондріях чи фотосинтез у хлоропластах.
У прокаріотів, таких як бактерії, гени зберігаються в одній хромосомі, яка плаває в цитоплазмі клітини, оскільки ядро відсутнє. Додатково до основної хромосоми, бактерії можуть містити плазміди — невеликі позахромосомні генетичні елементи, які можуть переносити певні гени, наприклад, гени, що забезпечують стійкість до антибіотиків.
Кількість генів: різноманітність серед видів
Кількість генів у геномі організму значно варіюється між різними видами. Наприклад, геном людини містить приблизно від 20 000 до 25 000 генів, тоді як у бактерії «Escherichia coli O157:H7» — 5416 генів. Одна з найвідоміших рослин для генетичних досліджень, «Arabidopsis thaliana», має приблизно 25 500 генів і є однією з рослин із найменшим відомим геномом.
Серед самостійно розмножуваних організмів, бактерія «Mycoplasma genitalium» вважається однією з найменших за кількістю генів, маючи лише 517 генів. Це свідчить про велику варіативність генетичної складності серед різних живих істот.
Найменші організми: генетична економність
Вивчаючи організми та їхні гени, вчені також звертають увагу на найменші організми у світі. Наприклад, «Mycoplasma genitalium» та «Carsonella ruddii» — двоє претендентів на звання найменших організмів з точки зору генетичної економності. Такі мікроорганізми демонструють, як може функціонувати життя з мінімальним набором генів, необхідних для основних життєвих процесів.
Данило Ігнатенко
