Сможете ли вы выполнить это задание? Давайте вместе вспомним особенности строения данных клеток, их жизнедеятельности, а также черты сходства и отличия.
Функциональная единица растений
Характерной чертой является наличие зеленых пластид хлоропластов. Эти постоянные структуры являются основой протекания фотосинтеза. В ходе этого процесса неорганические вещества превращаются в углеводы и кислород. Сравните растительную и бактериальную клетки - и вы увидите, что у первого типа размеры гораздо больше. Некоторые из них можно различить даже невооруженным глазом. К примеру, крупные клетки мякоти арбуза, лимона или апельсина.
В общей сложности более 40 последовательностей геномов грибов в настоящее время общедоступны с более чем 40 дополнительными проектами. Эти геномы представляют собой важные патогены человека, патогены растений, сапрофиты и модельные организмы. Они также включают грибы, которые растут как дрожжи, образуют мицелий или псевдогифы или способны к диморфному росту. Кроме того, они включают представителей всех четырех основных грибковых групп. то есть аскомицетов, базидиомицетов, зигомицетов и хитридов. Эти кластеры также включают родственные организмы, которые различаются по конкретным физиологическим признакам, что позволяет изучать эти признаки посредством сравнения.
Что общего у растительной и бактериальной клетки
Несмотря на то, что эти клетки образуют организмы разных царств, между ними есть ряд существенных сходств. Они имеют общий план строения и состоят из поверхностного аппарата, цитоплазмы и постоянных структур - органелл.
И растения, и бактерии содержат генетический материал. Обязательным компонентом обоих типов является клеточная мембрана и стенка. Некоторые бактерии, подобно растениям, имеют цитоскелет, формирующий их опорно-двигательную систему. Еще одним сходством является наличие органелл движения. Сравните растительную и бактериальную клетки: зеленая водоросль хламидомонада перемещается при помощи жгутиков, а спирохеты используют для этого фибриллы.
Доступ к этим грибковым геномным данным доступен через все большее число онлайн-ресурсов. Более полный список онлайн-ресурсов представлен в Дополнительном материале. Революция в грибковой геномике была обусловлена эволюцией технологии секвенирования генома. Современные технологии секвенирования и сборки ручного генома производят последовательности геномного генома с беспрецедентной точностью и дальностью смежности при постоянно сниженной стоимости. Эти методы представляют собой продвижение по подходам клона к клону, используемым для последовательности первых геномов эукариот.
Различия растительной и бактериальной клетки
Основное отличие этих клеток заключается в структуре и уровне развития генетического аппарата. Бактерии не имеют оформленного ядра. Они содержат кольцевую молекулу ДНК, место дислокации которой называется нуклеоид. Такие клетки называют прокариотическими. Кроме бактерий к ним относятся сине-зеленые водоросли.
Клоун-клон-подход основывался на трудоемком клонировании-ограничении для выбора шаблонов последовательности и требовал отдельных библиотек дробовика для каждого клона, который должен быть подготовлен, протестирован, упорядочен и собран. В конечном счете эти карты были недостаточны для защиты как от ненужного перекрытия, так и от ошибок, возникающих как с картами, так и с последовательностью. Достижения в алгоритмах сборки и включение концевых последовательностей из больших клонов вставки обычно дают сборки с высоким качеством последовательности и непрерывностью.
Сравните растительную и бактериальную клетки. Первые являются эукариотическими. В их цитоплазме находится ядро, в матриксе которого хранятся молекулы ДНК. Бактерии лишены многих клеточных органелл, что определяет их низкий уровень организации. У них, в отличие от нет митохондрий, комплекса Гольджи, эндоплазматического ретикулума, пероксисом, всех видов пластид, включая хромо- и лейкопласты.
Несмотря на эти успехи, остается ряд проблем. Небольшой уровень повторяющейся последовательности улучшает эту проблему у большинства грибов. Часто эти регионы не клонируются в бактериальных библиотеках, в то время как в других случаях эти области клонированы и секвенированы, но неправильно собраны. Хотя последующие анализы могут точно восстанавливать теломеры, необходимы более надежные автоматизированные методы, а также независимые методы сопоставления для оценки размера и положения этих труднопересекающихся областей.
Филогенез секвенированных грибковых геномов и кластеров генома. Максимальное дерево правдоподобия из 33 грибов с доступной последовательностью генома. Дополнительные последовательности геномов показаны справа, когда прогресс генома наблюдается в сером цвете. Указаны кластеры родственных грибов.
Отличия касаются и химического состава У растений в ее состав входит сложный углевод целлюлоза, а бактерии содержат пектин или муреин.
Итак, исходя из сравнения растительной и бактериальной клетки, можно сделать выводы, что наряду со сходными чертами, между ними существует ряд существенных отличий. Прежде всего они касаются организации генетического аппарата и наличия органелл.
Проблемы, связанные с секвенированием генома геном, удовлетворяются новыми технологиями картографии и секвенирования. Эта методика технически проста и не создает больших библиотек клонов. Сравнение порядка и расстояния между сайтами рестрикции с помощью силиконовых дайджестов геномных сборок обеспечивает независимую проверку сборки. Оба они также позволяют назначать последовательности для хромосомных мест.
Продолжающиеся достижения в технологии секвенирования также обещают дальнейшее революционизирование грибковой геномики. Хотя для оптимизации и полной проверки этих новых подходов все еще требуется много работы, их ценность уже очевидна. Хотя ранние усилия были сосредоточены на создании высококачественных эталонных последовательностей для отдельных штаммов или видов, эти новые технологии побудят нас более полно описать молекулярное разнообразие внутри родственных штаммов. Генной аннотации в грибах помогают сравнительно обтекаемые структуры генов в этих организмах.
Растительные клетки характеризуются более прогрессивными чертами строения и процессами жизнедеятельности по сравнению с бактериями, доказательством чего является большое разнообразие их видов и жизненных форм.
Роль каждого живого организма в живой природе очень велика. Бактерии, несмотря на свой крошечный размер и ограниченный набор функций, имеют огромное значение в жизнедеятельности каждого другого царства, будь то растения, грибы, животные или вирусы. Их главное отличие состоит в отсутствии ядра в клетке, но имеется еще огромное количество признаков, по которым осуществляется разделение данных организмов на отдельные группы.
Грибковые геномы показывают плотность кодирования от 37% до 61% и, как и другие секвенированные эукариоты, плотность генов обратно коррелирует с размером генома. Длины кодирующей последовательности в среднем составляют от 3 до 9 кб. По сравнению с метазоанами грибковые гены прерываются несколькими интронами, хотя грибы демонстрируют поразительное разнообразие структур генов.
Относительно простые структуры генов большинства грибов облегчают точное прогнозирование генов. Учитывая значительные различия в характеристиках экзонов и интронов между грибами, подготовка инструментов прогнозирования генов по данным, специфичным для организма, имеет первостепенное значение. Сравнительное прогнозирование генов является особенно привлекательной стратегией для грибов, учитывая кластеры связанных геномов.
Размеры и строение
Одно из от растений заключается в различном объеме клетки. меньше растений в несколько десятков раз. Если величина эукариотов составляет примерно 50 мкм, то у прокариотов этот показатель составляет всего 0,5-5 мкм.
Что касается строения данных микроорганизмов, то является более сложной, поскольку предполагает наличие клеточного ядра. Именно оно отвечает за функцию наследования. Ядро растений отделено от цитоплазмы посредством двойной мембраны, которая исполняет роль защитной оболочки. Для бактериальной клетки, как и для вирусов, не характерно присутствие обособленного ядра, именно из-за этого она получила название доядерная. У всех других царств (животные, грибы, растения) ядро является обязательной составной частью клетки.
Как и у многих других эукариот, фактором, усложняющим аннотацию генов у грибов, является появление альтернативного сплайсинга. Эти данные свидетельствуют о наличии альтернативного сплайсинга для 277 генов или 2% от общего числа. Хотя грибы, по-видимому, используют альтернативное сращивание реже, чем метазоаны, эти данные представляют наибольшую долю генов с альтернативными транскриптами, которые до сих пор сообщаются для любого гриба, и, вероятно, представляют собой нижнюю границу. Более того, авторы определили множество альтернативных механизмов сращивания, включая прохождение и усечение экзонов, а также расширения как 5 ', так и 3' концов.
- Хромосомы. Для растений основные хромосомы являются линейными, у бактерий же имеется лишь одна кольцевая хромосома.
- Рибосомы. Главное отличие бактерий от эукариотов в данном случае заключается в количестве и размерах рибосом. Для прокариотов они являются меньшими, но по массе содержания составляют около 30% всей клетки.
- Органеллы. Для этих узконаправленных клеточных форм характерно выполнение определенной функции, которая поддерживает жизнедеятельность микроорганизма.
Для растительных, а также животных клеток свойственен более широкий набор органелл, который предусматривает наличие митохондрий, вакуолей, лизосом и других важных элементов. в составе клеточной стенки муреин, а растения – целлюлозу. А вот у животных, в отличие от этих двух групп, клеточных стенок нет вовсе.
Одно примечательное наблюдение, полученное в результате сравнения нескольких последовательностей генома, заключается в том, что расходящиеся грибы находятся на уровне генома, несмотря на очевидные морфологические и физиологические сходства. Было идентифицировано только 113 регионов, содержащих четыре или более генов в консервативной колинеарности. В более общем плане, анализ доступных полных грибковых геномов обнаруживает быстрое нарушение консервативной синхронизации в течение относительно короткого периода эволюции.
Даже члены одного и того же рода могут проявлять замечательную дивергенцию на геномном уровне. Внутри этих блоков синтеза были очевидны многочисленные микрорежимы. Они включали множество небольших инверсий, которые, как было показано, являются общей схемой перегруппировки у эукариот. Но были также распространены другие модели разломов, в том числе транслокации и сегментные вставки, удаления и дублирования. Было показано, что дублирование и транслокация являются общей реакцией дрожжей, подвергающихся экспериментальной эволюции, и, как ожидается, будут способствовать долгосрочному развитию грибковых геномов.
Различия в строении клеточных жгутиков
Бактериальные и растительные , целью которых является выполнение одной-единственной функции – обеспечение помощи в передвижении в жидкой среде. Несмотря на одинаковое название, данные элементы имеют существенное отличие. Оно заключается в структуре и размерах.
Сравнение грибов также подтвердило пространственные картины перегруппировки, наблюдаемые у других эукариот, а именно, что перегруппировки гораздо чаще встречаются вблизи теломеров и часто связаны с повторяющимися элементами последовательности. Вместе эти исследования показывают, что грибковые геномы, в частности, и эукариотические геномы в целом, являются чрезвычайно динамичными. Кроме того, исследования в грибах позволяют нам более подробно исследовать специфические аспекты эволюции генома, а в некоторых случаях связывать эволюционные события генома с конкретными аспектами физиологии.
Отличие бактерий от царства растений по данному признаку можно представить в следующей таблице:
Сходства и различия между другими организмами
Подробное отличие бактерий от всех растений, грибов и животных можно рассмотреть в представленной ниже таблице:
| Отличительный признак | Бактерии | Грибы | Растения | Животные |
| Чем питаются? | готовыми органическими веществами, синтез органических веществ из неорганики | Органическими веществами, создаваемыми из неорганических веществ самостоятельно (фотосинтез) | готовыми органическими веществами | |
| Как передвигаются? | с помощью жгутиков и ворсинок | Не имеют способности к передвижению | Обладают способностью к самостоятельному передвижению | |
| Как осуществляется рост? | до определенного момента (затем происходит деление клетки) | Неограниченно в течение своей жизни | до начала размножения | |
| Размножение | Самостоятельное деление клетки | вегетативным, бесполым (спорами) и половым способами | Бесполым (спорами) и половым | половым |
| Особенности | Отсутствие ядра в клетке | Клеточная стенка состоит из хитина;
грибы имеют запасной углевод в виде гликогена Мы рассматриваем здесь две специфические области, которые получили значительное недавнее внимание и для которых доступность последовательности геномов привела к новым представлениям, т.е. эволюции интронов и защите генома. Из-за космоса многие другие темы не могли быть рассмотрены, хотя некоторые из них были рассмотрены в другом месте. Хотя интроны были объектом интенсивного изучения с момента их открытия более четверти века назад, остается множество вопросов относительно их происхождения, роли и эволюционной динамики. Грибковые геномы особенно подходят для изучения интронов по ряду причин. Во-первых, фундаментальные аспекты интронной биологии распределяются между грибами и другими эукариотками, и, таким образом, уроки, извлеченные из грибов, могут иметь широкое значение. Во-вторых, как описано выше, грибковые геномы являются генами с относительно простыми структурами генов, что облегчает точное прогнозирование границ интрона. |
Наличие в составе клетки крупной центральной вакуоли, пластид и клетчатки;
запасной углевод в виде крахмала |
Обладают клеточным центром и запасным углеводом в виде гликогена;
Отсутствие клеточной стенки |
Исходя из представленных данных, можно сделать вывод, что грибы, животные, растения имеют существенное отличие от примитивной формы жизни, которые выражается не только в их структуре и строении, но и в выполняемых функциях и способах размножения на нашей планете. Помимо этого, огромное количество процессов, происходящих в клетках других живых организмов, . Для прокариотов также не свойственна необходимость в присутствии аскорбиновой кислоты для нормальной жизнедеятельности, в то время как грибам и остальным царствам (кроме вирусов) она требуется постоянно.
Наконец, как описано выше, грибы демонстрируют более широкое разнообразие средней плотности интрона. Это архитектурное разнообразие в сочетании с наличием геномов грибов, охватывающих королевство, дает возможность исследовать динамику интронов. Несколько недавних исследований иллюстрируют полезность грибов для исследований интронов и дали новое представление о закономерностях и механизмах эволюции интронов.
Патогенез растений и окружающая среда
Грибы имеют центральное значение для здоровья наземных экосистем, и они сыграли основополагающую роль в эволюции жизни на суше. Предполагается, что колонизация земли эукариот была установлена благодаря симбиозу гриба и фотосинтезирующего организма. Грибы также играют центральную роль в деградации органического материала. В отличие от этих полезных ролей грибковые патогены растений оказывают разрушительное воздействие на сельское хозяйство. Грибковые патогены оказали значительное влияние на историю человечества.
Если сравнивать бактерии с вирусами, то они имеют огромное отличие между собой. Основное из них заключается в размерах микроорганизмов. Если первые могут достигать примерно 5000 нанометров или 5 мкм (крупные представители группы), то габариты вирусов варьируются в пределах всего от 20 и до 400 нанометров, поэтому разглядеть их можно только посредством современного микроскопа.
Эти поля были посажены вместо чая. Доступ к последовательности генома обещает повысить наши знания о лежащей в основе биологии грибковой инфекции и взаимодействии патогена и хозяина, а также о механизмах, с помощью которых грибы воспроизводятся и сохраняются в окружающей среде.
Только небольшая группа грибко-грибковых грибов-грибов способна разлагать лигнин, и, как следствие, эти грибы играют важную роль в глобальном углеродном цикле. Геном содержит обширный и сильно избыточный массив генов, которые, как предполагается, участвуют в деградации лигнина. В соответствии с ролью белой гнили в экосистемах ферменты катаболизма углеводов превосходили показатели анаболизма, противоположные образцу, наблюдаемому у других секвенированных эукариот. Геном также обнаружил обширный массив кластеров вторичного метаболита.
- Клеточная мембрана.
- Полисахаридная или пептидогликановая стенка.
- Свободно существующие РНК/ДНК.
- Рибосомы.
Вирусы же представлены самой примитивной белковой структурой, но процесс размножения у обоих осуществляется одинаковым путем – делением клетки. Единственное отличие в данном случае состоит в способе, который они используют. У бактерий все происходит самостоятельно, а паразиты заставляют клетку захватываемого организма копировать ДНК/РНК.
Авторы предполагают, что эти гены могут быть привлекательными мишенями для биопроцессорной инженерии. Функциональные исследования, в которых используется последовательность геномов, могут выявить основные клеточные сети, ответственные за важную экологическую роль белых грибковых грибов.
Было показано, что другие новые члены этого подсемейства выражаются во время инфекции, причем два гена специфически регулируются во время развития специализированной структуры инфекции, называемой аппрессором. С дополнительными последовательностями мы лучше поймем это разнообразие и роль, которую он может сыграть в болезни растений. В конечном счете, эти усилия могут привести к улучшению методов борьбы с патогенами и повышению урожайности основных продуктов питания во всем мире. Грибковые инфекции являются третьей наиболее распространенной инфекцией, приобретенной в больницах, и стали растущей угрозой для здоровья человека.