Prokaryotengenome

Sie enthalten in der Regel nur wenige Gene, die zum Beispiel Resistenzen gegen Antibiotika oder Fertilität (die Fähigkeit zur Konjugation) vermitteln. Diese können sich unabhängig von der Haupt-DNA verdoppeln und an andere Bakterienzellen weitergegeben werden (siehe Konjugation).Bei den Prokaryota (Bacteria und Archaea) besteht das Genom aus einem großen, in sich geschlossenen DNA-Molekül und mehreren kleineren, ebenfalls in sich geschlossenen, in ihrer Zahl variierenden DNA-Molekülen, den Plasmiden. Manche Plasmide sind reversibel in die Haupt-DNA integriert und werden dann als Episome bezeichnet.

Gene

Diese Sequenzen werden auch als Gene bezeichnet.Ein Teil des Genoms besteht aus Sequenzen, die in einem Transkription genannten Vorgang in eine RNA übertragen werden.

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Von Genen abstammende Sequenzen

Einige Basensequenzen stammen zwar von Genen ab, das Transkript wird aber nicht in eine Aminosäuresequenz übersetzt. Diese nicht codierende DNA ist 810 Mb groß.

1. Pseudogene sind veränderte Kopien funktionell aktiver Gene, die deren Expression steuern können.
2. Introns werden noch im Zellkern der Eukaryoten aus der prä-mRNA herausgeschnitten. Ihre Funktion ist nicht vollständig geklärt. Einige enthalten Erkennungssequenzen für Replikationsfaktoren, die die Aktivität der RNA-Polymerase beeinflussen. Eine häufig geäußerte Vermutung ist, dass durch die zwischen die codierenden Exons eingestreuten Introns die Mutationshäufigkeit in den codierenden Sequenzen herabgesetzt ist. Dagegen spricht aber, dass auch in den Introns hochkonservierte consense-Sequenzen (siehe unten) zu finden sind. Eine andere Vermutung besteht darin, dass durch gelegentlich ungenaues Spleißen der prä-mRNA Eiweiße entstehen, die sich an bestimmten Stellen in nur wenigen Aminosäuren unterscheiden und somit etwas veränderte Eigenschaften aufweisen. Auf die Weise könnte bewerkstelligt werden, dass von einem Enzym-Typ stetes mehrere Versionen bereitgestellt werden, die etwas unterschiedliche Eigenschaften (zum Beispiel im pH- oder Temperatur-Optimum) aufweisen.
3. Genfragmente entstehen dann, wenn es von einem Gen mehrere Kopien im Genom gibt und eine dieser Kopien durch Mutationen unbrauchbar wird.