المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
موضوع الإعجاز
2024-05-03
سبب نشؤ علم الإعجاز
2024-05-03
الهيكل العظمي للدجاج
2024-05-03
واضع علم الاعجاز
2024-05-03
برامج تسمين افراخ الرومي لانتاج اللحم
2024-05-03
ونواقض الوضوء وبدائله
2024-05-02

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Why Are Some Genomes So Large  
  
1838   10:56 صباحاً   date: 16-3-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :

Why Are Some Genomes So Large?


KEY CONCEPTS
-There is no clear correlation between genome size and genetic complexity.
-There is an increase in the minimum genome size associated with organisms of increasing complexity.
-There are wide variations in the genome sizes of organisms within many taxonomic groups.

The total amount of DNA in the (haploid) genome is a characteristic of each living species known as its C-value. There is enormous variation in the range of C-values, from less than 106 base pairs (bp) for a mycoplasma to more than 1011 bp for some plants and amphibians.
FIGURE 1. summarizes the range of C-values found in different taxonomic groups. There is an increase in the minimum genome size found in each group as the complexity increases. Although Cvalues are greater in the multicellular eukaryotes, we do see some wide variations in the genome sizes within some groups.


FIGURE 1. DNA content of the haploid genome increases with morphological complexity of lower eukaryotes, but varies extensively within some groups of animals and plants. The range of DNA values within each group is indicated by the shaded area.
Plotting the minimum amount of DNA required for a member of each group suggests in FIGURE 2. that an increase in genome size is required for increased complexity in prokaryotes, fungi, and invertebrate animals.


FIGURE 2. The minimum genome size found in each taxonomic group increases from prokaryotes to mammals.
Mycoplasma are the smallest prokaryotes and have genomes only about three times the size of a large bacteriophage and smaller than those of some megaviruses. More typical bacterial genome sizes start at about 2 × 106 bp. Unicellular eukaryotes (whose lifestyles can resemble those of prokaryotes) also get by with genomes that are small, although their genomes are larger than those of most bacteria. However, being eukaryotic does not imply a vast increase in genome size, per se; a yeast can have a genome size of about 1.3 × 107 bp, which is only about twice the size of an average bacterial genome.
A further twofold increase in genome size is adequate to support the slime mold Dictyostelium discoideum, which is able to live in either unicellular or multicellular modes. Another increase in complexity is necessary to produce the first fully multicellular organisms; the nematode worm C. elegans has a DNA content of 8 × 107 bp.
We also can see the steady increase in genome size with complexity in the listing in TABLE 1. of some of the most commonly studied organisms. It is necessary for insects, birds, amphibians, and mammals to have larger genomes than those of unicellular eukaryotes. However, after this point there is no clear relationship between genome size and morphological complexity of the organism.

TABLE 1. The genome sizes of some commonly studied organisms.

We know that eukaryotic genes are much larger than the sequences needed to encode polypeptides because exons might comprise only a small part of the total length of a gene. This
explains why there is much more DNA than is needed to provide reading frames for all the proteins of the organism. Large parts of an interrupted gene might not encode amino acids. In addition, in multicellular organisms there can be significant lengths of DNA between genes, some of which function in gene regulation. So it might not be possible to deduce anything about the number of genes or the complexity of the organism from the overall size of the genome.
The C-value paradox refers to the lack of correlation between genome size and genetic and morphological complexity (e.g., the number of different cell types). There are some extremely curious observations about relative genome size, such as that the toad Xenopus and humans have genomes of essentially the same size.
In some taxonomic groups there are large variations in DNA content between organisms that do not vary much in complexity. (This is especially marked in insects, amphibians, and plants, but does not occur in birds, reptiles, and mammals, which all show little variation within the group—an approximately 23-fold range of genome sizes.) A cricket has a genome 11 times the size of that of a fruit fly. In amphibians, the smallest genomes are less than 109 bp, whereas the largest are about 1011 bp. There is unlikely to be a large difference in the number of genes needed for the development of these amphibians. Some fish species have about the same number of genes as mammals have, but other fish genomes (such as that of the pufferfish fugu) are more compact, with smaller introns and shorter intergenic spaces. Still others are tetraploid. The extent to which this variation is selectively neutral or subject to natural selection is not yet fully understood.
In mammals, additional complexity is also a consequence of the alternative splicing of genes that allows two or more protein variants to be produced from the same gene .




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.




قسم التطوير يناقش بحوث الدفعة الأولى من طلبة أكاديمية التطوير الإداري
جناح جمعية العميد في معرض تونس للكتاب يتحوّل إلى نافذةٍ للتعرّف على العراق
وفد ديوان الوقف الشيعي يطّلع على نسب إنجاز مستشفى الزكيّ في بابل
إدارة معرض النجف الدولي: العتبة العباسية أثبتت دعمها للمنتج المحلي برفعها شعار (صنع في العراق)