2) 10-15
3) 25-30 (+)
4) 35-45
Отмеченный диапазон 25–30 тыс. соответствует принятой в учебной генетике округлённой оценке числа генов человека. В эту оценку включают гены, кодирующие белки, а также часть генов функциональных некодирующих РНК. При этом современные аннотационные базы данных отдельно учитывают большое количество транскриптов, псевдогенов и различных некодирующих локусов, поэтому итоговая цифра зависит от используемых критериев определения гена.
По данным актуальных геномных аннотаций, белок-кодирующих генов у человека примерно 19–20 тыс. Это не противоречит тестовой оценке 25–30 тыс., поскольку один ген может образовывать несколько вариантов РНК и белков посредством альтернативного сплайсинга, а функциональные гены РНК также являются самостоятельными генетическими единицами. Следовательно, количество генов нельзя определять только по размеру генома: значительная часть ДНК представлена интронами, межгенными участками, регуляторными последовательностями и повторяющимися элементами.
Основой современной оценки служит аннотация генома — установление границ генов, их экзон-интронной структуры, типа продукта и доказательств экспрессии. К гену относят участок ДНК, обеспечивающий образование функционального белка или функциональной РНК; альтернативные транскрипты одного локуса не считают отдельными генами. Поэтому в экзаменационном формате правильным является порядок величины 25–30 тыс., а не 10–15 тыс. и не 65–70 тыс. генов.
| Категория геномных элементов | Ориентировочная характеристика | Что учитывается при подсчёте | Диагностическое и биологическое значение |
|---|---|---|---|
| Белок-кодирующие гены | Около 19–20 тыс. | Локусы, транскрипция которых приводит к синтезу белка | Формируют протеом; большинство известных моногенных заболеваний связано с нарушениями этой категории |
| Гены функциональных РНК | От нескольких тысяч до значительно большего числа в зависимости от критериев аннотации | Гены рРНК, тРНК, микроРНК, длинных некодирующих РНК и других РНК | Регулируют трансляцию, сплайсинг, стабильность транскриптов и экспрессию генов |
| Альтернативные транскрипты | Численно превосходят число генов | Разные варианты сплайсинга и стартов транскрипции одного локуса | Обеспечивают тканеспецифическое разнообразие белков без увеличения числа генов |
| Псевдогены | Тысячи локусов | Последовательности, сходные с генами, но обычно утратившие способность кодировать функциональный продукт | Не включаются безоговорочно в число функциональных генов; отдельные псевдогены могут иметь регуляторную активность |
| Регуляторные элементы | Многочисленные промоторы, энхансеры и инсуляторы | Участки, управляющие активностью генов, но не являющиеся самостоятельными генами | Их повреждение может вызывать болезнь даже при сохранной кодирующей последовательности |
| Геномные повторы и межгенные области | Составляют значительную часть генома | Повторяющиеся последовательности, интроны и участки между генами | Влияют на структуру хроматина, рекомбинацию и стабильность генома, но не увеличивают число генов |
Число генов является оценкой, зависящей от версии референсного генома и правил аннотации. Для клинической генетики принципиально важно различать ген, транскрипт, экзон, вариант последовательности и регуляторный элемент. Патогенный вариант может находиться не только в кодирующей области, но и в сплайсинговом или регуляторном участке. Таким образом, небольшой размер генома по числу генов не означает низкой биологической сложности человека.