Николай Баринов - Справочник свиновода

Клетки животного подразделяются на два типа – соматические и половые. Из соматических клеток состоят все ткани и органы животных. Половые клетки являются производными соматических клеток половых желез – яичников и семенников.

Соматические и половые клетки в принципе сходны по своему строению. Различия в деталях строения связаны с их функциональной специализацией. Основное различие между соматическими и половыми клетками состоит в том, что в последних содержится вдвое меньше генетического материала.

Хромосомы можно видеть внутри ядра клетки после окрашивания на соответствующей стадии клеточного деления.

В хромосомах различают первичную перетяжку – центромеру, которая делит хромосому на две части. В зависимости от места расположения центромеры различают следующие типы хромосом: метацентрические (равноплечие), субметацентрические (слабое неравноплечие), акроцентрические (резкое неравноплечие) и телоцентрические (отсутствие второго плеча). Кроме первичной перетяжки в районе расположения генов рибосомальной РНК, хромосома может иметь вторичную перетяжку. Например, у свиней вторичные перетяжки найдены на 8 и 10-й хромосомах.

Хромосомы состоят из ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), РНК (рибонуклеиновой кислоты) и белков. Важнейшим из этих веществ является ДНК.

ДНК – двухцепочная молекула. Каждая из цепочек ДНК состоит из молекул сахара дезоксирибозы, соединенных остатками фосфорной кислоты. К молекулам сахара подсоединено одно из четырех азотистых оснований – аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г), цитозин (Ц). Азотистые основания в молекуле ДНК располагаются в строгом соответствии: напротив аденина – тимин, напротив гуанина – цитозин.

Неограниченная комбинация четырех азотистых оснований приводит к наличию в живой природе большого разнообразия молекул ДНК.

Изучение хромосом в клетках животных разных видов позволило выявить ряд общих закономерностей строения хромосомных наборов.

Первая закономерность, или правило постоянства числа хромосом, состоит в том, что соматические клетки каждого вида животных имеют определенный набор хромосом, характеризующийся относительным их постоянством. Так, в соматических клетках свиней установлено 38 хромосом, у овец – 54, у крупного рогатого скота – 60, у лошадей – 64 и т. д. Набор хромосом соматической клетки, типичный для данной систематической группы животных, называют кариотипом. Хромосомные наборы разных видов животных различаются как по форме, так и по размеру.

Вторая закономерность, или правило парности хромосом, заключается в том, что хромосомы в кариотипе парные. Хромосомы, относящиеся к одной паре, называют гомологичными, что означает их сходство как по строению, так и по набору генетической информации. Каждая гомологичная пара хромосом представлена одной хромосомой материнского организма, другой – отцовского. Парный, или двойной, набор хромосом в соматических клетках называют липлоилным и обозначают 2n. В половых клетках животных одинарный набор хромосом – от каждой пары по одной. Одинарный набор хромосом в половых клетках называют гаплоидным и обозначают n.

Диплоидность и гаплоидность хромосомных наборов в соматических и половых клетках относительна. Под воздействием различных факторов количество хромосом в клетках может измениться, что приведет к возникновению мутаций (наследственных изменений).

Третья закономерность, или правило индивидуальности хромосом, выражается в том, что хромосомы одних пар отличаются от хромосом других по форме, величине, строению и набору генетической информации.

Четвертая закономерность, или правило непрерывности хромосом, состоит в том, что хромосомы за счет синтеза в них молекул ДНК воспроизводят себе подобных. После этого процесса хромосомы состоят из двух аналогичных хроматид, удерживаемых вместе центромерой.

Кариотип женской особи отличается от кариотипа мужского организма по одной паре хромосом, получивших название половых. У женских особей млекопитающих половые хромосомы составляют гомологичную пару и обозначаются как Х-хромосомы. У мужских особей одна хромосома X, а другая, обычно меньшего размера, Y.

У птиц самцы имеют половые хромосомы 22 (XX), а самки ZW (XY). Все остальные хромосомы, за исключением половых, имеющихся в кариотипах женских и мужских организмов, называют аутосомами.

Ген является элементарной единицей наследственности и представляет собой часть молекулы ДНК. Каждая хромосома содержит большое количество генов, возможно тысячи. Ген состоит приблизительно из 600 последовательных пар азотистых оснований. Однако одни гены могут иметь больше таких оснований, другие – меньше. Каждый ген в хромосоме занимает определенное место – локус. Гомологичные пары хромосом имеют набор одноименных генов. Пару генов, расположенных в одном и том же локусе гомологичных хромосом и контролирующих развитие одного и того же признака, называют аллельной парой. У каждого организма один аллельный ген от матери, другой – от отца.

Соматические клетки, за редким исключением, имеют один и тот же набор генов. Аллельные гены могут существовать во многих формах, каждая из которых влияет на развитие одного и того же признака по-разному.

Х– и Y-хромосомы неоднозначны по набору соответствующих генов. На Y-хромосоме генов содержится меньше, чем на Х-хромосоме.

Все основные свойства животных определяются структурой и функцией белковых молекул. В сочетании с другими веществами они участвуют в формировании различного рода клеточных структур, биохимических реакциях и физиологических процессах. Наиболее важными белками являются ферменты. Они отличаются высокой специализацией и принимают участие в различных реакциях синтеза и ресинтеза органических веществ.

Основные структурные элементы белковых молекул – аминокислоты. Наличие в белковой молекуле тех или иных аминокислот, порядок их расположения, повторяемость определяют специфику белка.

Ген, представляющий собой участок молекулы ДНК, несет в себе информацию для синтеза белковой молекулы с определенной аминокислотной последовательностью. Строение белковой молекулы закодировано в одной из цепочек гена – ДНК-смысловой цепочке. Кодирование аминокислотного состава белка в гене осуществляется определенным расположением в нем азотистых оснований. Каждая тройка азотистых оснований кодирует одну аминокислоту.

Реализация генетической информации для синтеза белка, заложенной в гене, осуществляется в цитоплазме клетки с помощью РНК (и-РНК, р-РНК, т-РНК).

Гены действуют на развитие признака через посредство синтезирующихся под их контролем белковых молекул, в частности ферментов. Для развития одного хозяйственно полезного признака животных необходимо наличие многих ферментов, которые синтезируются под контролем генов.