Történeti áttekintés
DNS
A genom szerveződése
A genom megváltozása
Módszerek
Mendeli genetika
Populáció-genetika
Példatár
Matematikai alapok
Bioinfo
DNS törzsfa rekonstrukció

SALVE 1% C-érték paradoxon (ld. még C-érték táblázat)
 
   
Fejlett vagy bonyolult?

Az autó nem biztos, hogy fejlettebb jármű, mint a görkorcsolya. Régebben a "törzsfejlődés" kutatói fejlettebbeknek tekintették azokat a fajokat, amelyek az evolúció során később jelentek meg, és "jobban alkalmazkodtak" a környezethez, mint a primitivebb organizmusok. A fejlettség azonban vitatható fogalom (a görkorcsolya későbbi találmány és sokkal alkalmasabb jármű, ha járdán kell száguldoznunk, vagy mint Tánczos Mihály fotóján látjuk, éppen egy autót kell átugranunk). A "fejlettség" nem, a komplexitás viszont objektív módon definiálható az alkatrészek és a köztük lévő funkcionális kapcsolatok számával. A különbséget egyszerűen a két jármű elkészítéséhez szükséges tervrajzok méretével is jellemezhetjük. A görkori tervrajza néhány oldal, egy autó dokumentációja sok kötet.

 
autó és görkori (és még rengeteg fotó www)
     

 

   

Homo sapiens
Gallus gallus
Bufo bufo
Aplysia californica
Podisma pedestris
Caenorhab-ditis elegans
Amoeba dubia
Haemophilus influenzae
HIV vírus
 

Komplexitás = genom-méret?

Hasonlóképpen várható volt, hogy komplexebb biológiai lények "tervrajza", azaz genomja sokkal nagyobb, mint az egyszerűbb szervezeteké. Különböző fajok genomjának méretét, pontosabban a hímivarsejtekben lévő DNS mennyiségét először az 1950-es években sikerült megmérni. Kiderült, hogy a spermasejtek haploid genomjának DNS tartalma fajra jellemző.

[A fajra jellemző állandó mennyiség jelölésére vezették be a C-érték (konstans érték) fogalmát. A C-értéket kezdetben tömegben (pikogramm) fejezték ki, ma ezt inkább bázispárban adjuk meg. A C-érték fogalma történeti okok miatt maradt fenn.]

Tippelj! Vidd a kurzort arra a fajra, amelyiknek szerinted a legnagyobb a genomja! A genom méretét mega bázispárban [Mbp], tehát millió bázispárban adom meg. (Zárójelben szerepel a faj "helyezése" a genom méret versenyben)

 

     
C-érték paradoxon

Már az első vizsgálatok is meglepetést okoztak, mert a fajok között óriási és megmagyarázhatatlan különbséget találtak.

Egy tücsök bonyolultabb szervezet mint az egysejtű amőba, az ember pedig komplexebb, mint a tücsök. Ennek ellenére a humán haploid genom 3 milliárd bázispárból áll, egy tücsökfaj (Podisma pedestris) genomja 18 milliárd bázispár, és a hozzánk képest ugyancsak egyszerűnek mondható amőba (Amoeba dubia) genomja 670 milliárd bázist tartalmaz, és ezzel nagyjából 200-szorosan felülmúlja az emberi genom méretét!

Mivel a fajokra jellemző genom-méret (C-érték) változatosságát semmivel sem lehetett magyarázni, a fajok közötti értelmezhetetlen genom méret különbséget C-érték paradoxonnak nevezték.

 

a
kis tücsök, nagy genommal www
     

A prokarióta világban nincs C-érték paradoxon.

A baktériumok DNS tartalmában kisebb a fajok közötti különbség, és ez is jól értelmezhető a fajok komplexitásával. A legkisebb, önálló életre képes prokarióták, a mikoplazmák genom mérete 650 - 1800 kb (ezer bázis) és nagyjából 400 gént tartalmaznak. A bonyolultabb prokarióták DNS tartalma 600-13 000 kb között változik, és génjeik száma arányos a genom méretével.

 
Mycobacterium tuberculosis www
   

Az eukarióta szervezetekben már nincs ilyen egyszerű összefüggés a genom mérete és a kódoló gének száma között. Az eukarióta fajok génjeinek száma becslések szerint az egyszerű élesztőgomba 3 ezer génje és az emlősök 60 ezer génje között változik, tehát a különbség a kicsik és nagyok között 20-szoros. A genom méretében jóval nagyobbak a különbségek, egyes gombák 8-9 ezer kb genomját az Amoeba dubia 670 millió kb hosszú DNS-e 80 ezerszeresen múlja felül!

A gének számában becsült 20-szoros különbség tehát nem magyarázza az eukarióta genom méret varianciáját.

 

 
Amoeba dubia, Protist Information Server www
A C-érték paradoxon feloldását a nem-kódoló szekvenciák méretében érdemes keresni.  

 

.  

 

Szerző: Kabai Péter
Szerkesztő:Kabai Péter
Megírás: .
Módosítás: .