Conceptul genei

Gene (vechi γένος greacă -. Genus) - unitate structurală și funcțională a eredității organismelor vii. O genă este o secvență ADN care definește o anumită secvență polipeptidică sau ARN funcțional. Genele (sau mai precis, alele ale genelor) determină caracteristicile ereditare ale organismelor sunt transmise de la părinți la urmași în timpul reproducerii. Astfel, unele organite (mitocondrii, plastidele) au propriile lor definind atributele lor, ADN-ul nu apare în genomul organismului.

In prezent, biologie moleculara a aratat ca genele - aceasta segmente de ADN care poartă informații coerente - despre structura unei molecule de proteină sau o moleculă de ARN. Acestea și alte molecule funcționale determină dezvoltarea, creșterea și funcționarea organismului.

În același timp, fiecare genă este caracterizată de mai multe secvențe specifice ADN reglatoare, cum ar fi promotorii, care sunt direct implicate în reglarea expresiei genelor. Secvențele de control pot fi atât în ​​vecinătatea cadrului de citire deschis care codifică o proteină sau pornire secvență ARN, așa cum este cazul cu promotorii (așa numitele cis-elemente de reglementare, Eng Elemente Cis-reglementare.), Și la o distanță de mai multe milioane de perechi de baze (nucleotide) în cazul amplificatori, izolatori și supresoare (uneori clasificate ca elemente trans-reglementare. Engl elemente trans-reglementare). Astfel, conceptul genei nu este limitată la numai regiunea de codificare a ADN-ului, și este un concept mai larg, inclusiv secvențele de reglementare și.

Inițial, gena termenul a apărut ca unitate de transfer teoretic informații ereditare discrete. Istoria biologiei amintește argumentând despre care moleculele pot fi purtătoare de informații ereditare. Cei mai mulți cercetători cred că astfel de mass-media poate fi doar proteine, din cauza structurii lor (20 de aminoacizi) vă permite să creați mai multe opțiuni decât structura ADN-ului, care este alcătuit din doar patru tipuri de nucleotide. Mai târziu a fost demonstrat experimental că acest ADN cuprinde informația genetică, care a fost exprimat ca dogma centrală a biologiei moleculare.

Monomerii care constituie fiecare dintre catenele de ADN, sunt compuși organici complecși includ baze azotate: adenina (A) sau timină (T) sau citozina (C) sau guanină (G), zahăr pentahidrici pentose-dezoxiriboză, în numele cărora și a fost numit ADN-ul în sine, iar acidul fosforic reziduu. Acești compuși sunt numite nucleotide.

gene nemiscibilitătii -; discretă

Stabilitatea - capacitatea de a reține structura;

labilitate - abilitatea de a suferi mutații de mai multe ori;

allelism multiple - multe gene sunt în populație într-o varietate de specii moleculare;

alelice - genotip în organisme diploide numai două forme ale genei;

specificitate - fiecare genă codifică un semn;

pleiotropy - gena efect multiplu;

expresivității - gena severitate in semn;

penetranta - frecvența expresiei genei în fenotipul;

Amplification - creșterea numărului de copii ale genei.

Conform ideilor moderne, o genă care codifică sinteza unei proteine ​​particulare în eucariotele constă din mai multe elemente obligatorii. Mai presus de toate, această regiune de reglementare extensivă, are o puternică influență asupra activității unei gene într-un țesut particular organism în anumite etape ale dezvoltării sale individuale. Următorul situat direct adiacent promotorului elementelor de codificare a genei - secvența de ADN de 80-100 de perechi de baze, responsabile pentru legarea ARN polimerazei transcrie gena. Ca urmare a promotorului este o parte structurală a genei, conține informații despre structura primară a proteinei corespunzătoare. Aceasta regiune cele mai multe gene eucariote este regiunea de reglementare semnificativ mai scurt, dar lungimea sa poate fi măsurată în mii de perechi de baze.

O caracteristică importantă a genelor eucariote - continuitatea lor. Aceasta înseamnă că regiunea genei care codifică o proteină care constă din secvențele de nucleotide din două tipuri. Unii - exonilor - este segmentele de ADN care transporta informații și structura proteinei și sunt o parte a ARN-ului corespunzător și proteine. Altele - introni - nu cod pentru structura de proteine ​​si in moleculele mature si ARN nu sunt incluse, deși transcris. Procesul decupării intronilor - porțiunile „inutile“ ale moleculei de ARN și despicare exonilor în timpul formării ARNm se realizează cu ajutorul unor enzime speciale si numita despicare (coasere, care fuzionează). Exonii sunt de obicei conectate împreună în aceeași ordine în care acestea sunt introduse în ADN-ul. Cu toate acestea, nu tot ceea ce gene eucariote sunt discontinue. Cu alte cuvinte, unele gene similare bacteriene, există deplină conformitate cu secvența de nucleotide a structurii primare a proteinelor codificate de acestea. Astfel, gena eucariot este în mare măsură similară cu operonul procariot, deși aceasta este diferită zona de reglementare mai complexe și extinse de la ea, precum și faptul că aceasta codifică o proteină este, de obicei, doar una, și nu mai multe ca operonul în bacterie.