Генетический материал прокариот и эукариот

Предмет, задачи и методы генетики. Этапы развития генетики, роль отечественных ученых в ее развитии. Борьба материализма и идеализма в истории генетики. Критика евгеники, расизма и социалдарвинизма.

Генетиканаука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими. В ее основу легли закономерности наследственности, установленные чешским ученым Грегором Менделем (1822—1884) при скрещивании различных сортов гороха.

К задачам генетики относятся исследования: 1) механизмов хранения и передачи генетической информации от родительских форм к дочерним; 2) механизма реализации этой информации в виде признаков и свойств организмов в процессе их индивидуального развития под контролем генов и влиянием условий внешней среды; 3) типов, причин и механизмов изменчивости всех живых существ; 4) взаимосвязи процессов наследственности, изменчивости и отбора как движущих факторов эволюции органического мира.

При изучении наследственности и изменчивости на разных уровнях организации живой материи (молекулярный, клеточный, организменный, популяционный) в генетике используют разнообразные методы современной биологии: гибридологический, цитогенетический, биохимический, генеалогический, близнецовый, мутационный и др. Однако среди множества методов изучения закономерностей наследственности центральное место принадлежит гибридологическому методу. Суть его заключается в гибридизации (скрещивании) организмов, отличающихся друг от друга по одному или нескольким признакам, с последующим анализом потомства. Этот метод позволяет анализировать закономерности наследования и изменчивости отдельных признаков и свойств организма при половом размножении, а также изменчивость генов и их комбинирование.

Годом рождения генетики считается 1900г. Фактически основные законы генетики были открыты в 1865 г. Г.Менделем.

Вторичное открытие законов Менделя принадлежит трём учёным – Г. де Фризу (Голландия), К.Корренсу (Германия), Э.Чермаку (Австрия). Название новой науки – генетика – было предложено в 1906 г. английским учёным В.Бэтсоном (от латинского genetikos – относящийся к происхождению, рождению). Датчанин В.Иоганнсен в 1909 г. утвердил в литературе такие е понятия, как ген, генотип, фенотип.

Главной отличительной чертой второго этапа истории генетики (~1912 до 1925 г.) было создание и утверждение хромосомной теории наследственности (Т.Морган)

Третий этап истории генетики (~1925 – 1940 г.) ознаменован в первую очередь открытием возможности искусственно вызвать мутации.

Первые данные о том, что мутации можно вызвать искусственно были получены в 1925 г. в СССР Г.А.Надсоном и Г.С.Филипповым в опытах по облучению дрожжей радием, а решающие доказательства возможности экспериментального получения мутаций дали в 1927 г. опыты Г.Меллера (1890-1967 гг.) по воздействию на дрозофилу рентгеновских лучей.

Н.И.Вавилов изучая мутации у родственных видов, установил закон гомологичных рядов в наследственной изменчивости. Этот закон позволяет предсказать наличие определенного признака у разных родов одного семейства, если его другие роды имеют данный признак

Евге́ника («хорошего рода», «породистый») — учение о селекции применительно к человеку, а также о путях улучшения его наследственных свойств. Учение призвано бороться с явлениями вырождения в человеческом генофонде. Различают «позитивную» и «негативную» евгенику (хотя грань между ними условна).

Цель позитивной евгеники — содействие воспроизводству людей с признаками, которые рассматриваются, как ценные для общества (отсутствие наследственных заболеваний, хорошее физическое развитие, иногда — высокий интеллект).

Цель негативной евгеники — прекращение воспроизводства лиц, имеющих наследственные дефекты, либо тех, кого в данном обществе считают физически или умственно неполноценными.

Евгеника была широко популярна в первые десятилетия XX века, но впоследствии стала ассоциироваться с нацистской Германией, отчего её репутация значительно пострадала. В послевоенный период евгеника попала в один ряд с нацистскими преступлениями, такими как расовая гигиена, эксперименты нацистов над людьми и уничтожение «нежелательных» социальных групп. Однако к концу XX века развитие генетики и репродуктивных технологий снова подняли вопрос о значении евгеники и её этическом и моральном статусе в современную эпоху.

Раси́зм — совокупность воззрений, в основе которых лежат положения о физической и умственной неравноценности человеческих рас и о решающем влиянии расовых различий на историю и культуру. Расизм часто критикуется с культурологических позиций, например, критики обосновывают низкие результаты негроидных меньшинств по интеллектуальным тестам их социальным положением, условиями труда и быта.

Социа́льный дарвини́зм (социа́л-дарвини́зм) — социологическая теория, согласно которой закономерности естественного отбора и борьбы за существование, выявленные Чарлзом Дарвином в природе, распространяются на отношения в человеческом обществе.

По химической организации материала наследственности и изменчивости эукариотические и прокариотические клетки принципиально не отличаются друг от друга. Генетический материал у них представлен ДНК. Общим для них является и принцип записи генетической информации, а также генетический код. Одни и те же аминокислоты шифруются у про- и эукариот одинаковыми кодонами. Принципиально одинаковым образом у названных типов клеток осуществляется и использование наследственной информации, хранящейся в ДНК. Однако некоторые особенности организации наследственного материала, отличающие эукариотические клетки от прокариотических, обусловливают различия в использовании их генетической информации.

Наследственный материал прокариотической клетки содержится главным образом в единственной кольцевой молекуле ДНК.

Наследственный материал эукариот больше по объему, чем у прокариот. Он расположен в основном в хромосомах, которые отделены от цитоплазмы ядерной оболочкой.

Значительные отличия имеются в молекулярной организации генов эукариотической клетки. В большинстве из них кодирующие последовательности экзоны прерываются интронными участками, которые не используются при синтезе тРНК, рРНК или пептидов. Эти участки удаляются из первично-транскрибируемой РНК, в связи с чем использование генетической информации в эукариотической клетке происходит несколько иначе. В прокариотической клетке, где наследственный материал и аппарат биосинтеза белка пространственно не разобщены, транскрипция и трансляция происходят почти одновременно. В эукариотической клетке эти два этапа не только пространственно отделены ядерной оболочкой, но и во времени их разделяют процессы созревания мРНК, из которой должны быть удалены неинформативные последовательности.

Организация генетического материала у прокариот

  • Ген.информ представлена в виде двуцепочечной кольцевой молекулы ДНК
  • Хромосомы бактерий располагаются свободно в цитоплазме, не отграничены от нее никакими мембранами, но связаны с определенными рецепторами на цитоплазматической мембране.

Поскольку длина хромосомы во много раз превышает длину бактериальной клетки, хромосома особым компактным образом в ней упакована. Хромосомная ДНК находится в суперспирализованной форме и свернута в виде петель. Петли в центре нуклеоида объединяются за счет связывания ДНК с сердцевинной структурой, представленной молекулами РНК. Такая упаковка обеспечивает постоянную транскрипцию отдельных оперонов хромосомы и не препятствует ее репликации.

Особенности организации генетического материала у эукариота.

Формирование нуклеосом. Упаковка ДНК при делении клеток

  • Важнейшая, основополагающая особенность эукариотических клеток связана с расположением генетического аппарата в клетке. Генетический аппарат всех эукариот находится в ядре и защищён ядерной оболочкой (по-гречески «эукариот» значит «хорошее ядро»). ДНК эукариот линейная (у прокариот ДНК кольцевая и находится в особой области клетки — нуклеоиде, который не отделён мембраной от остальной цитоплазмы).

Она связана с белками-гистонами и другими белками хромосом, которых нет у бактерий.

  • наличие у эукариотических клеток особых органелл, имеющих свой генетический аппарат, размножающихся делением и окружённых мембраной.

Эти органеллы — митохондрии и пластиды.

  • Нуклеосома является элементарной единицей упаковки хроматина. Она состоит из двойной спирали ДНК, обмотанной вокруг специфического комплекса из восьми нуклеосомных гистонов. Нуклеосома представляет собой дисковидную частицу
  • Эухроматин во время интерфазы образует светлые участки (раскрученый наследств.

Матер. В эухроматине находится структурно работающие гены.

  • Гетерохроматин- скрученыый хроматин ,темные участки во время интерфазы( в этих участках нет генов)

Хромосомы, строение и функции в клетках. Типы хромосом.

Кариотип

  • Схема строения хромосомы в метафазе митоза. 1 — хроматида; 2 —центромера; 3 — короткое плечо; 4 — длинное плечо.
  • Типы хромосом
  • Кариоти́п — совокупность признаков (число, размеры, форма и т.

д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и визуальное представление полного хромосомного набора (кариограммы).

Размножение . Задачи размножения. Типы размножения огранизмов.Преимущества каждого типа.

Размножение — присущее всем организмам свойство воспроизведения себе подобных.

Размножение обеспечивает преемственность поколений за счет передачи генетической информации от родительского поколения к потомству.

Задачи размножения:

1. сохранение и увеличение численности вида.

обеспечение разнообразия потомства.

В течение индивидуального развития размножение может быть однократным (бабочки, лососевые рыбы, имеют многочисленное потомство) или многократным (млекопитающие, в том числе человек, менее плодовиты).

Выделяют три типа размножения: бесполое, вегетативное и половое.

Все типы размножения существуют и не вытесняют друг друга. Следовательно, каждый из них имеет свои преимущества.

Типы размножения

Бесполое размножение.

При бесполом размножении потомки образуется из одной соматической клетки, которая делясь дочерние клетки, а те новый организм.

В основе этого типа размножения лежит митоз. Следовательно, потомки идентичны родительской особи и представляют ее клон.

Несомненным преимуществом бесполого размножения является его высокая скорость, которая способствует быстрому росту численности. Недостаток бесполого размножения – потомство генетически идентично, поэтому нет материала для естественного отбора.

Бесполое размножение дает преимущество популяциям, живущим в постоянных условиях среды.

Типы размножения.

Вегетативное размножение.

Вегетативное размножение новый организм возникает не из одной клетки, а из комплекса соматических клеток, который может включать различные ткани.

Поэтому принципиально вегетативное не отличается от бесполого: оно также дает клоны. Преимущество вегетативного размножения: скорость его еще более выше, чем при бесполом размножении.

Половое размножение.

Размножение с помощью специализированных половых клеток гамет, которые сливаясь, дают зиготу, а зигота – новый организм.

Преимущество — разнообразие потомства, Популяции, размножающиеся половым путем гетерогенны, что дает материал для естественного отбора.

Половое размножение дает преимущество в меняющихся условиях среды.

К недостаткам следует отнести низкую скорость размножения, обусловленную многими причинами, в том числе затратами на формирование гамет, поиск партнера, половое созревание потомства и др.

Геном современных прокариотических клеток характеризуется относительно небольшими размерами. У кишечной палочки (Е. coli) он представлен кольцевой молекулой ДНК длиной около 1 мм, которая содержит 4·106 пар нуклеотидов, образующих около 4000 генов. Основная масса ДНК прокариот (около 95%) активно транскрибируется в каждый данный момент времени. Как было сказано выше, геном прокариотической клетки организован в виде нуклеоида — комплекса ДНК с негистоновыми белками.

У эукариот объем наследственного материала значительно больше.

У дрожжей он составляет 2,3 · 107 п.н., у человека общая длина ДНК в диплоидном хромосомном наборе клеток — около 174 см. Его геном содержит 3·109 п.н.

и включает по последним данным 30—40 тыс. генов. У некоторых амфибий и растений геном характеризуется еще большими размерами, достигающими 1010 и 1011 п. н. В отличие от прокариот в эукариотических клетках одновременно активно транскрибируется от 1 до 10% ДНК. Состав транскрибируемых последовательностей и их количество зависят от типа клетки и стадии онтогенеза. Значительная часть нуклеотидных последовательностей у эукариот не транскрибируется вообще — молчащая ДНК.

Большой объем наследственного материала эукариот объясняется существованием в нем помимо уникальных также умеренно и высоко повторяющихся последовательностей.

Так, около 10% генома мыши составляют тандемно расположенные (друг за другом) короткие нуклеотидные последовательности, повторенные до 106 раз. Эти высоко повторяющиеся последовательности ДНК располагаются в основном в гетерохроматине, окружающем центромерные участки.

Они не транскрибируются. Около 20% генома мыши образовано умеренными повторами, встречающимися с частотой 103—105 раз.

Такие повторы распределены по всему геному и транскрибируются в РНК. К ним относятся гены, контролирующие синтез гистонов, тРНК, рРНК и некоторые другие. Остальные 70% генома мыши представлены уникальными нуклеотидными последовательностями.

У растений и амфибий на долю умеренно и высоко повторяющихся последовательностей приходится до 60% генома.

Избыточность генома эукариот объясняется также экзон-интронной организацией большинства эукариотических генов, при которой значительная часть транскрибированной РНК удаляется в ходе следующего за синтезом процессинга и не используется для кодирования аминокислотных последовательностей белков (см.

разд. 3.4.3.2). В настоящее время окончательно не выяснены функции молчащей ДНК, которая составляет значительную часть генома, реплицируется, но не транскрибируется. Высказывают предположения об определенном значении такой ДНК в обеспечении структурной организации хроматина (см. разд. 3.5.2.2). Некоторая часть нетранскрибируемых нуклеотидных последовательностей, очевидно, участвует в регуляции экспрессии генов (см.

разд. 3.6.6). Характеризуя наследственный материал прокариотической клетки в целом, необходимо отметить, что он заключен не только в нуклеоиде, но также присутствует в цитоплазме в виде небольших кольцевых фрагментов ДНК — плазмид. Плазмиды — это широко распространенные в живых клетках внехромосомные генетические элементы, способные существовать и размножаться в клетке автономно от геномной ДНК.

Описаны плазмиды, которые реплицируются не автономно, а только в составе геномной ДНК, в которую они включаются в определенных участках. В этом случае их называют эписомами. В прокариотических (бактериальных) клетках обнаружены плазмиды, которые несут наследственный материал, определяющий такие свойства, как способность бактерий к конъюгации, а также их устойчивость к некоторым лекарственным веществам.тВ эукариотических клетках внехромосомная ДНК представлена генетическим аппаратом органелл — митохондрий и пластид, а также нуклеотидными последовательностями, не являющимися жизненно необходимыми для клетки (вирусоподобными частицами).

Наследственный материал органелл находится в их матриксе в виде нескольких копий кольцевых молекул ДНК, не связанных с гистонами. В митохондриях, например содержится от 2 до 10 копий мтДНК. Внехромосомная ДНК составляет лишь небольшую часть наследственного материала эукариотической клетки. Например, мтДНК человека содержит 16569 п.н. и на её долю приходится менее 1% всей клеточной ДНК.

В отличие от хромосомной ДНК, мтДНК характеризуется высокой «плотностью генов». В них нет интронов, а межгенные промежутки невелики. В кольцевой мтДНК человека содержится 13 генов, кодирующих белки (3 субъединицы цитохром С-оксидазы, 6 компонентов АТФазы и др.) и 22 гена тРНК.

Значительная часть белков митохондрий и пластид синтезируется в цитоплазме под контролем геномной ДНК. Если большинство ядерных генов представлены в клетках организма в двойной дозе (аллельные гены), то митохондриальные гены представлены многими тысячами копий па клетку.

Для генома митохондрий характерны межиндивидуальные различия, но в клетках одного индивида, как правило, мтДНК идентична.

Совокупность генов, расположенных в цитоплазматических молекулах ДНК, называют плазмоном. Он определяет особый тип наследования признаков — цитоплазматическое наследование.

Читайте также:

Поиск Лекций

Особенности организации генов про- и эукариот. Строение оперона

Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Казанский государственный медицинский университет

Кафедра медицинской биологии и генетики

Строение гена прокариот и эукариот

Казань, 2005

Рассматриваемые вопросы

  1. Введение.

  2. Классификация генов
  3. Особенности организации генов про- и эукариот. Строение оперона
  4. Строение оперона прокариот
  5. Строение функционирующего гена эукариот.

Введение.

Исследование структуры гена и его экспрессия в настоящее время являются одним из главных направлений в современной генетике.

Но, как это часто бывает при стремительном развитии какой-либо научной отрасли, громадный поток полученных фактов не сразу осмысливается, выявленные противоречия не сразу разрешаются, а введённая терминология не сразу признаётся. Одно и то же явление подчас имеет столько различных названий, что по ним без труда можно определить число исследователей изучавших данный феномен.

Примерно такое положение складывается сейчас в направлении, которое выясняет структуру и функцию отдельного гена и генома живых существ.

Существует множество определений гена, но ни одно из них полностью не удовлетворяет всех учёных.

Мы будем придерживаться определения, которое дал Сингер М. и Берг П. в книге «Гены и геномы» (1998). Формулируется оно следующим образом. «Ген это – совокупность сегментов ДНК, обуславливающих образование либо молекулы РНК, либо белкового продукта».

В этом определении, прежде всего, однозначно подчёркнуто, что ген это не один непрерывный отрезок ДНК, а совокупность нескольких сегментов (отрезков) ДНК. И, во-вторых, ген несёт информацию не только о строении полипептида, но и о строении какой-либо РНК. В этом случае он может не содержать информацию о строении белка.

Сейчас мы можем реально оценить функцию почти 90% генов в организме человека, (см.

рис.15 и рис. 16). Оказалось, что самое большое число генов необходимо для производства клеточного материала и для производства энергии в клетки.

Для клеточного воспроизводства необходимо около 5% генов. В формировании

0 5 10 15 20 25 в %

Рис. 15. Примерное распределение генов человека по их функциям.

Кожа (около 700)

Мозг (более 3000) Глаз (более 500)

Лёгкие (около 2000) Сердце (более 1200)

Кишечник (около 1500) Печень (более 2000)

Матка (около 2000) Семенники (около 400)

Белая клетка крови Эритроцит (8)

(более 2000)

Рис.

16. Количество генов, определяющих развитие и функционирование некоторых органов и тканей человека.

и функционировании головного мозга необходимо более 3000 генов, на работу печени и клеток крови более 2000 генов. Для создания эритроцитов необходима экспрессия 8 генов. Нормальную работы лёгких, кишечника и сердца контролируют примерно одинаковое число генов.

Классификация генов

Существует несколько классификаций генов.

Приведём две классификации, которыми пользуется большинство учёных.

а. Одна из них постулирует наличие в клетке двух типов генов.

1. Конститутивные гены.

2. Гены «роскоши».

Гены общеклеточных функций (их ещё называют конститутивные гены или гены «домашнего хозяйства) постоянно находятся в активном состоянии. Их активность в малой степени зависти от состояния внешней среды (организма), т.е.

практически не регулируется. Эти гены кодируют белки-ферменты, которые принимают участие в жизненно важных для клетки метаболических процессах. Например, таких как гликолиз, цепь передачи электронов, синтез ДНК, аминокислот и т.д. В сущности, эти гены полностью обеспечивают жизнедеятельность клетки.

Гены «роскоши» контролируют строго специализированные, специфические функции клетки. Поскольку клетка является составной частью сложного организма, а это уже более высокий уровень организации живого, чем клетка.

На организменном уровне имеются собственные системы жизнеобеспечения, развития, размножения, дыхания и т.д. Поэтому любая клетка организма должна поддерживать не только свои жизненные потенции (которые обеспечивают Гены «домашнего хозяйства»), но и принимать участие в жизнедеятельности всего организма. Последним и занимаются специализированные гены.

Эти гены контролируют белки, которые обеспечивают функционирование физиологических систем организма – его защитных свойств, процессов дыхания, выделения, кровоснабжения, пищеварения и т.д.). К таким генам относятся гены, контролирующие синтез гемоглобина, иммуноглобулина и др.

В отличии от генов «домашнего хозяйства» «гены роскоши» находятся под жёстким контролем организма и имеют сложный аппарат регуляции.

б. Другая классификация генов предусматривает наличие двух типов генов:

1. Структурные гены.

2. Регуляторные гены.

Оба типа генов транскрибируют различные типы РНК.

Структурные гены Все структурные гены транскрибируют несколько видов РНК – иРНК, тРНК, рРНК и т.д.

В зависимости от типа синтезируемых (или транскрибируемых) на них РНК они подразделяются на:

  1. Гены, на которых синтезируется иРНК. Таких генов около 30 тысяч. Именно эти гены несут информацию о последовательности аминокислот в полипептиде.

    Многие из них уникальные. Однако есть гены имеющие копии. Как правило, число копий не превышает двух.

  2. Гены, с которых транскрибируется тРНК. Эти гены не несут информацию о структуре белка. Их функция заключается в синтезе достаточного количества тРНК способных обеспечить транспорт аминокислот в рибосомы для синтеза белка. Число индивидуальных тРНК – около 50. Столько же и типов генов, кодирующих тРНК. Однако, общее число генов тРНК значительно больше. Это связано с тем, что каждый ген, кодирующий тРНК, представлен не в одном экземпляре, а повторяется множество число раз.
  3. Гены, с которых транскрибируются рРНК.

    Эти гены, также как и предыдущие, не кодируют структуру полипептида, а синтезируют несколько разновидностей РНК (на генах эукариот синтезируется три разновидности РНК). Однако число генов, кодирующих рРНК, намного больше трёх. Как и в предыдущем случае, это связано с высокой повторяемостью каждого типа гена.

Все три типа гена объединяет одно – все они являются активными участниками синтеза белка.

В настоящее время в геноме человека насчитывается примерно 30 тысяч структурных генов.

Длина всей ДНК в клетке человека примерно 1,5 метра, ДНК всех генов в ней занимает всего 3 — 10 % . Некоторые авторы сравнивают гены с островками в безбрежном океане ДНК. Некоторое представление о расположении генов в небольшом отрезке молекулы ДНК из хромосомы даёт рисунок 17.

Гены

• •• • •

Не информативные участки ДНК

Рис.

17. Схематичное расположение структурных генов в отрезке молекулы ДНК хромосомы.

Регуляторные гены.

В одну группу эти гены объединяет то, что они регулируют активность структурных генов. В настоящее время пока не имеется признанной всеми (или большинством) исследователей классификации этих генов. Наиболее простая классификация подразделяет все известные регуляторные гены на два типа:

  1. Гены, с которых транскрибируются регуляторные РНК.

    Они не принимают непосредственного участия в синтезе белка, а регулируют отдельные стороны этого процесса (транскрипцию, процессинг и т.д.). Так, например, относительно недавно открыт новый класс регуляторных РНК, которые назвали – малые ядерные РНК (мяРНК).

    Эти РНК имеют небольшой молекулярный вес. Их несколько десятков, но и с каждым годом открываются новые. Удивительным оказалось то, что

мяРНК обладают ферментативной активностью и принимают участие в разнообразных генетических процессах, например в процессе созревания РНК. Как ферменты они получили название – рибозимы.Т.обр. эта группа генов несёт информацию о рибозимах.

Так выяснено, что РНК транскрибируемая с гена Н19 влияет на злокачественное перерождение клеток.

А РНК синтезируемая на гене HFF участвует в метаболизме железа. В последнем случае интересно то, что РНК синтезируется одновременно на обоих нитях гена (на смысловой и антисмысловой). Рибозим, синтезированный на смысловой нити, регулирует синтез мРНК, которая транскрибируется с противоположной (антисмысловой) нити.

  1. Гены, которые несут информацию о структуре регуляторного белка.

    На них транскрибируется иРНК. Этим они похожи на структурные гены. Однако, есть одно существенное отличие – на этих генах кодируется информация о регуляторномбелке, который принимает участие в регуляции активности различных генетических процессов (транскрипции, трансляции, репликации, репарации и т.д.) протекающих в клетке.

    Эти белки способны взаимодействовать с регуляторными областями ДНК (например с оператором) или связываться с РНК- или ДНК-полимеразой. Белки носят различные название, например факторы транскрипции, трансляции, терминации и др.

В отличии от этого иРНК транскрибируемая на структурном гене контролирует синтез белка, который является участникомклеточного метаболизма выступая в роли фермента, строительного белка, белка-переносчика и т.д.

но никак не белка-регулятора.

В настоящее время некоторые исследователи в эту же группу относят участки ДНК, на которых осаждаются регуляторные белки.

Например, к таким генам они относят промотор (на нём осаждается РНК-полимераза), оператор (на нём осаждаются регуляторные белки), терминатор (в некоторых случаях на нём осаждается белки прекращающие синтез иРНК) и т.д.

Сразу же отметим, что последний тип генов не подходит под классификацию генов Сингера М.

и Берга П. (1998). И вопрос, считать ли такие последовательности ДНК генами, остаётся открытым. Некоторые авторы относят такие последовательности к «регуляторным зонам». Мы так же будем придерживаться этого положения.

Особенности организации генов про- и эукариот. Строение оперона

Практически любой ген несёт информацию о строении какой-либо РНК.

Эта информация закодирована в определённой последовательности триплетов. Однако сам ген функционировать практически не может.

Необходим целый ряд дополнительных структур, зон или участков, которые не только включают и выключают работу гена, но и меняют интенсивность его работы в зависимости от нужд организма. К таким структурам относится множество разнообразных последовательностей ДНК, которые до настоящего времени не имеют общепризнанной классификации.

Мы будем придерживаться наиболее простой (но далеко не полной) классификации. По ней дополнительные структуры подразделяются на два типа – регуляторные зоны и регуляторные гены. Регуляторные зоны это участки ДНК на которых не происходит синтез РНК, но которые служат местом связывания различных белков (или РНК). Эти последовательности часто называют регуляторными зонами, ( или регуляторные области, элементы, структуры, участки и др.).

На регуляторных генах транскрибируется какая-либо РНК. Эта РНК может не кодировать белок, а осаждаться на регуляторной зоне гена. Но может и нести информацию о каком-либо белеке, тогда с регуляторной зоной связывается кодируемый РНК белок.

Таким образом, в настоящее время большинство учёных приходит к мнению, что наименьшей функциональной областью в ДНК является совокупность состоящая из структурного гена, регуляторных зон и регуляторных генов.

Сам ген представляет в основном кодирующую часть ДНК.

Сразу же оговоримся, что у разных генов регуляторные области различны не только по строению, величине и другим параметрам, но и отличаются по пространственному положению относительно гена (или генов), функцию которого они курируют. Понятно, что рассмотреть строение всех известных генов и их регуляторных областей со всеми индивидуальными особенностями в нашем пособии невозможно.

Поэтому приведём структуру некого гипотетического гена и его регуляторных областей, обозначив у них те участки, которые наиболее часто встречаются.

Кроме того, мы рассмотрим строение не всех структурных генов, а тех, с которых транскрибируется иРНК, несущая информацию о структуре белка. Это важно помнить, т.к. строение других генов (с которых транскрибируются тРНК, рРНК или регуляторных генов несколько иное).

©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам.

Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Вам также может понравиться

Об авторе admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *