Сравнение размеров геномов вируса, бактерии и млекопитающего

В таблице 1 представлена информация о геномах вируса, бактерии и млекопитающего. Сравниваются организмы Torque teno sus virus 1a (вирус), Nostoc sp. (бактерия) и Oryctolagus cuniculus (млекопитающее - дикий кролик).

Таблица 1. Размеры геномов вируса Torque teno sus virus 1a, бактерии Nostoc sp. и млекопитающего Oryctolagus cuniculus
Организм Число хромосом Число молекул ДНК в вирусе или в клетке Наличие других молекул ДНК Число генов Длина генома (в геномах вируса) Длина генома (в метрах)
Вирус Torque teno sus virus 1a 1 1 нет 3 1 9,79*10-7
Бактерия Nostoc sp. 1 1 + 2 плазмиды да (2 плазмиды) 5687 2335 2,28*10-3
Млекопитающее Oryctolagus cuniculus 23 44 + мтДНК да (мтДНК) 28903 951160 0,93

Данному вирусу для существования необходимо 3 гена (в среднем для вирусов - меньше 10), бактерии Nostoc sp. 5687 (около нескольких тысяч генов), кролику - 28903 (десятки тысяч генов).
Вирусам достаточно такого небольшого количества генов, так как для репликации генетической информации, синтеза белков и создания собственных копий они используют ферменты клетки-хозяина. Бактерия является самостоятельным огранизмом, поэтому для поддержания собственной жизни ей необходимо так много генов. Клетки многоклеточного животного должны не только выполнять множество различных функций, но и координировать свою деятельность, для чего им требуется большое количество генов.
Размер генома вируса составляет 2,88 Kb, то есть около 2880 п.н., размер генома бактерии (примерно 6,72 Mb) больше генома вируса в 2335 раз., а размер генома млекопитающего (примерно 2737,44 Mb) - почти в миллион раз.
Приняв расстояние между комплементарными парами оснований ДНК равным 3.4 ангстрема (3,4*10-10 м), можно оценить размеры геномов данных организмов в метрах. Данные представлены в таблице 1, для млекопитающего подсчитан размер гаплоидного генома.
Можно заметить, что количество генов у млекопитающего примерно в 5 раз больше, чем количество генов у бактерии, однако размер генома млекопитающего превосходит размер генома бактерии больше, чем в 400 раз. Это связано с тем, что у животных большую часть генома занимают некодирующие участки внутри генов (интроны) и между генами, повторяющиеся участки ДНК и регуляторные последовательности.

© Наталия Кашко, 2014