Augalų molekulinė biologija

Augalų genomo sandara ir ekspresija

Augale – du prokariotiniai genomai (mitochondrijos ir chloroplastai) bei eukariotinis genomas (branduolys). Skirstoma į branduolio genomą bei citolazminį genomą. Chloroplastai yra tos plastidės, kurios atlieka labai specializuotą funkciją, nebūtinai susijusių su fotosintezę (atlieka ir riebalų rūgščių sintezę). Leukoplastai – kaupia lipidinius junginius, skaidrius lašelius; chromoplastai – spalvą suteikiančios plastidės (jose sukaupiami karotenoidai, žiedą nudažo ir vainiklapius); amiloplastai – krakmolui kaupti. Visos platidės turi pradinį išeitinį tašką, kuris yra paveldimas iš tėvų per lytines ląsteles ir paskui gali diferencijuotis (jos gali nuosekliai virsti viena iš kitos). Chloroplastai yra aktyviai besidalinančios iš savęs. Proplastidės – nespecelizuotos, paveldėtos per kiaušialąstę bei vyr gematofitą. Šiaip realiai genomas chloroplastų bei kitų plastidžių nesiskiria, skiriasi tik kopijų skaičiumi: chloroplastuose turime didelį kiekį DNR, nes jų paskirtis kitokia. Mitochondrijų genomą galime vadinti mitochondrijonu. Turime citoplazminį paveldėjimą, kas jau yra nemendelinis paveldėjimo būdas.

Rodyklės pavaikslėlyje rodo genų srautus. Storumas rodyklių – vyraujančius srautus ir pirminius. Vyko genų pernaša ir tarp pačių organelių (mitochondrijose yra randama chloroplastų genomo liekanų, tačiau chloroplastuose iš esmės nėra mitochondrijų genomo). Taip pat nėra aiškus trečiasis kelias, ar iš branduolio vyko koks genų srautas į mitochondrijas ar ne. Tiek chloroplastai, tiek mitochondrijos turi priemones kaip paskatinti branduolį gaminti tai, ko jiems reikia (raiška koordinuota). Jei chloroplastų ar mitochondrijų aktyvumas krenta, dėl to, kad joms ima trūkti kažkokių baltymų, kuriuos koduoja branduolys, tada siunčiami signalai į branduolį (pgr signalas tas,kad energijos apykaita slopsta, tada branduolyje pasijungia genai, kurie yra tam jautrūs).

Ląstelės branduolio genomą formavo daug daugiau veiksnių nei kad mitochondijų ar chloroplastų genomų pernaša. Egzistuoja ir vertikali genų pernaša, tai yra ne tarp skirtingų rūšių, o tarp tos pačios rūšies skirtingų kartų, arba tos pačios rūšies skirtingų ląstelės generacijų (iš tėvų vaikams). Taigi, dvi genų pernašos rūšys.

Branduolio dydis gali būti įvertintas nukleotidais, tačiau mažai rūšių yra nusekvenuoti genomai. Taip pat gali pasverti branduolius (pikogramais matuojama), tas įvertinama yra tėkmės citometru. Branduolio svoris ar DNR kiekis branduolyje yra vadinamas C reikšme. C reikšmė yra viengubos DNR kiekis pikogramais, tenkantis branduoliui.