Hloroplastni genom
Hloroplastni genom predstavlja DNK hloroplasta koja se replikuje nezavisno od replikacije jedarne DNK. Slična je prokariotskoj DNK (nukleoidu) jer je u obliku prstena (cirkularna). Količina hloroplastne DNK (cpDNA) može da varira u zavisnosti od biološke vrste i kreće se od 2- 5x10-15.
Sadržaj
Svojstva
Slično mitohondrijama, hloroplasti imaju sopstveni genetički sistem koji obezbeđuje sintezu grupe proteina unutar samih hloroplasta. U matriksu hloroplasta prisutna je DNK, razne vrste RNK i ribozomi.
Dokazano je da se ta DNK bitno razlikuje od DNK jedra:
- prstenast (cirkularan) je molekul, miolekulske mase od 0,8-1,3x108 D;
- u jednom hloroplastu može biti veliki broj kopija DNK (npr. u jednom hloroplastu kukuruza nalazi se 20-40 kopija)
- hloroplastna DNK se replikuje nezavisno od replikacije jedarne DNK
- nije vezana za histone.
Po svim ovim osobinama, koje je razlikuju od jedarne DNK je istovremeno slična prokariotskoj DNK i mitohondrijalnoj DNK. Sličnost DNK prokariota i hloroplasta podkrepljena je i sličnostima u transkripciji (promotori, terminalne sekvence). Sa DNK hloroplasta transkribuju se sve vrste RNK (iRNK, tRNK i rRNK) kao i r-RNK koja ulazi u sastav ribozoma u samim hloroplastima koji su 70S (slični prokariotskim ribozomima). Ovim podacima se potvrđuje endosimbiotska teorija porekla mitohondrija i hloroplasta.
Geni hloroplasta viših biljaka
U poslednje vreme došlo je do dešifrovanja redosleda nukleotida u DNK hloroplasta i ustanovljeno je da ona kodira do 120 gena između koji se nalaze geni:
- 4 vrste r-RNK
- 20 ribozomalnih proteina hloroplasta
- neki subjedinica RNK-polimeraze hloroplasta
- nekoliko proteina fotosistema I i II
- 9 od 12 subjedinica ATP-sintetaze
- jedne od subjedinica ribulozodifosfat-karboksilaze (ključni enzim za fiksaciju CO2
- 30 molekula t-RNK
- oko 40 još nepoznatih proteina.
Ograničena autonomija hloroplasta
Osnovna masa proteina hloroplasta kontrolisana je jedarnom DNK (genomom). Dokazano je da su grupa najvažnijih proteina, enzimi, a shodno tome i metabolički procesi hloroplasta pod genetičkom kontrolom jedra. Tako jedro kontroliše:
- sintezu hlorofila, karotinoida, lipida kao
- sintezu mnogih enzima tamne faze fotosinteze
- sintezu komponenti za transport elektora
Geni jedarne DNK kodiraju:
- DNK-polimerazu hloroplasta
- aminoacil-tRNK-sintetazu hloroplasta
- veliki broj ribozomalnih proteina hloroplasta
Po ovim karakteristikama hloroplasti su ograničene autonomije, slično mitohondrijama
Literatura
- Dumanović, J, marinković, D, Denić, M: Genetički rečnik, Beograd, 1985.
- Kosanović, M, Diklić, V: Odabrana poglavlja iz humane genetike, Beograd, 1986.
- Lazarević, M: Ogledi iz medicinske genetike, Beograd, 1986.
- Marinković, D, Tucić, N, Kekić, V: Genetika, Naučna knjiga, Beograd
- Matić, Gordana: Osnovi molekularne biologije, Zavet, Beograd, 1997.
- Prentis S: Biotehnologija, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
- Ridli, M: Genom - autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato, Beograd, 2001.
- Tatić, S, Kostić, G, Tatić, B: Humani genom, ZUNS, Beograd, 2002.
- Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.
- Švob, T. i sradnici: Osnovi opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
- Šerban, Nada: ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001