Чаще всего такие изменения касаются неэкспрессирусмых элементов генома (интронов, псевдогенов, межгенных спэйсерных участков ДНК и т. д.).
Геномы эукариот, по существу, можно рассматривать как мультиге-номные симбиотические конструкции, состоящие из облигатных и факультативных элементов [Golubovsky M., 1995]. Основу облигатных элементов составляют структурные локусы, количество и расположение которых в геноме достаточно постоянны. Присутствие в хромосомах некоторых видов повторяющихся ДНК, амплифицированных участков, ретровирусных последовательностей, псевдогенов, так же, как наличие в клетке эписом, ретротранскриптов, ампликонов, дополнительных В-хро-мосом и различных цитосимбионтов (вирусов, бактерий, простейших), не является строго обязательным, их количество и положение может значительно варьировать, т. е. эти элементы являются факультативными. В то же время участие факультативных элементов в наследственной передаче признаков, в формировании мутационной изменчивости и в эволюционных преобразованиях видов, несомненно, доказано. Кроме того, существует непрерывный переход от одних состояний к другим за счет инсерции экстрахромосомных ДНК в хромосомы и выстраивания транспозоноподобных мобильных элементов из хромосом. Следовательно, несмотря на значительные отличия факультативных последовательностей от облигатных по характеру основных информационных процессов (репликации, транскрипции, трансляции и сегрегации), они также должны рассматриваться как важнейшие элементы генома.
Остановимся теперь более детально на основных принципах организации генома человека. В каждой диплоидной клетке с 46 хромосомами содержится около 6 пг ДНК, а общая длина гаплоидного набора из 23 хромосом составляет 3,5х109 пар нуклеотидов [Као F.-T., 1985]. Этого количества ДНК достаточно для кодирования нескольких миллионов генов. Однако, по многим независимым оценкам, истинное число структурных генов находится в пределах от 50 000 до 100 000. В разделе 2.4 изложены современные подходы, используемые для подсчета общего количества генов, из которых следует, что наиболее вероятная оценка их числа составляет около 80 000. Сопоставляя это значение со средними размерами гена и соотношением между величиной их экзонных и ин-тронных областей, можно заключить,что кодирующие последовательности ДНК занимают не более 10-15% всего генома [McKusick V.A., Ruddle F.H., 1977]. Таким образом, основная часть молекулы ДНК не несет информации об аминокислотной последовательности белков, составляющих основу любого живого организма, и не кодирует структуру рибосомальных, транспортных, ядерных и других типов РНК. Функции этой «избыточной» (junk) ДНК не ясны, хотя ее структура изучена дос-
44
таточно подробно. Предполагается, что эта ДНК может участвовать в регуляции экспрессии генов и в процессинге РНК, выполнять структурные функции, повышать точность гомологичного спаривания и рекомбинации, способствовать успешной репликации ДНК и, возможно, является носителем принципиально иного генетического кода с неизвестной функцией.
