Проблемы генома, протеомика и основные задачи биохимической и молекулярной генетики...

Проблемы генома, протеомика и основные задачи биохимической и молекулярной генетики растений (на будущее)

Возвращаясь к теме повествования, отметим, что важнейшим фактором молекулярно-генетического анализа и сортовой идентификации методами белковых маркеров является геном как центральная генетическая система клетки и организма в целом, чему мы в наших разработках уделяли особое внимание.

Наиболее полно наши представления о проблемах генома в биохимической и молекулярной генетике растений были доложены на Всесоюзной конференции в Черновцах в 1983 году. Материалы ее опубликованы в монографическом сборнике докладов «Геном растений» (Киев: Наукова Думка, 1988).

Геном в качестве основы генетической конституции организма первоначально представлял объект изучения цитологов и цитогенетиков. Они определили его как базовое число хромосом, характерное для половых (гаплоидных) клеток. При этом число, размер и форма метафазных хромосом были первыми параметрами в цитологическом описании вида и первыми критериями в геномном анализе поколений при межвидовых скрещиваниях.

Молекулярную основу генетических функций генома, как известно, составляет ДНК, через которую могут быть выражены его главные параметры — размер и объем генетической информации. При этом ДНК определяет линейный характер организации генетических элементов в геноме. В хромосомах эукариотов выражена его пространственная организация, с непосредственным участием белков. Последние играют ведущую роль также во всех без исключения молекулярно-генетических процессах как ферменты и как факторы регуляции этих процессов.

Часто понятие геном отождествляют с ДНК. На какое-то время, пока не будет подобран более подходящий рабочий термин для обозначения ДНК конкретного генома (например, «нуклеотип» по аналогии с «плазматипом» плазмона — совокупности генетических систем цитоплазмы), с этим можно согласиться. В то же время следует иметь в виду, что геном — сложная биологическая организация, не менее важными ингредиентами ее являются белки. Его можно рассматривать как центральную генетическую систему клетки, локализованную в ядре, организованную на основе нуклеиновых кислот и белков и выраженную в структурах хромосом. В хромосомах заключены тысячи элементарных генетических единиц ДНК, функции которых контролируются сложной многоярусной системой регуляторных механизмов. Существенная часть их находится в хромосомах и входит в структуру генома.

К настоящему времени определены основные черты структурной и функциональной организации генома и выяснены молекулярные механизмы происходящих в нем генетических процессов — редупликации ДНК, прямой и обратной транскрипции, трансляции, рекомбинации генных локусов и т. д. Достижения в этой области главным образом и вывели молекулярную биологию на уровень генной и хромосомной инженерии, в перспективах которой — создание методов экспериментальной реконструкции генома растений.