Ген, его химическое строение. Свойства гена. Классификация генов по функциям. Структура гена.
Химическое строение гена.
Исследования, направленные на выяснение химического строения наследственного материала, доказали, что материальным субстратом наследственности и изменчивости являются нуклеиновые кислот. Нуклеиновые кислоты являются макромолекулами и отличаются большой молекулярной массой. Это полимеры, состоящие из нуклеотидов, включающих три компонента: сахар (пентозу), фосфат и азотистое основание.
Свойства генов:
- Гены контролируют определённые ферментативные реакции.
- Гены могут мутировать. Мутон – это минимальная единица мутирования. Может состоять из одной пары нуклеотидов.
- Ген может рекомбинировать. Рекон – единица рекомбинации. Минимальный размер рекона – две пары нуклеотидов.
- Дискретность.
- Плейотропность – один ген отвечает за развитие нескольких признаков.
- Дозированность – несколько генов могут контролировать один признак. Чем больше генов, тем признак выражен ярче.
- Пенетрантность – свойство генов проявляться в фенотипе.
- Экспрессивность – степень фенотипического проявления гена.
- Специфичность – содержит информацию об определённом белке.
Классификация генов по функциям:
- Структурные
- Функциональные
Структура гена прокариот.
Различают структурные гены – они содержат информацию о последовательности аминокислот в молекуле белка. Функциональные гены – регулируют работу структурных генов. Структурные гены обычно расположены рядом и образуют один блок, который называется оперон. Они отвечают за строение молекулы белка. В оперон входит промотор. Промотор – это участок молекулы ДНК, к которому присоединяется РНК – полимераза. Кроме того, промотор определяет с какой из двух цепей молекулы ДНК будет происходить транскрипция. Ген оператор – регуляторный участок. Ген терминатор – это ген расположен после структурного гена и на этом этапе заканчивается процесс транскрипции. На некотором расстоянии от оперона находится ген регулятор. Он отвечает за кодировку структуры белка репрессора.
|
|
Эукариот.
Оперон состоит из двух зон:
- Неинформативная зона – состоит из двух частей. Проксимальная (акцепторная). Эта зона представлена несколькими последовательно расположенными генами промоторами и генами операторами. Дистальная (регуляторная), представлена генами регуляторами, которые ответственны за синтез белка репрессора.
- Информативная зона – представлена структурными генами. Один структурный ген может повторяться многократно. Они ответственны за разные звенья одной цепи биохимических реакций. В структурных генах различают участки экзоны и интроны, которые чередуются друг с другом. В различных генах число их различно. Экзоны – кодирующая зона. Интроны – не
|
|
кодирующая зона.
У прокариот и эукариот различают гены модуляторы, которые контролируют работу оперона. К ним относятся ингибиторы или супрессоры, которые блокируют синтез белка, А также гены интенсификаторы, которые усиливают работу оперона.
Схема генетической регуляции синтеза белка у прокариот.
Процесс транскрипции либо происходит, либо не происходит:
- В активной форме белок репрессор прикрепляется к оператору. В этом случае РНК-полимераза не может присоединиться к РНК и считывания информации со структурных генов не происходит. Значит не образуется информационная РНК и не образуется белок.
-При переходе белка репрессора в неактивную форму ген оператор освобождается. РНК-полимераза прикрепляется к промотору. Со структурных генов считывается информация и образуется белок.
Схема генетической регуляции синтеза белка у эукариот.
Если белок репрессор находится в неактивной форме, то к промотору присоединяется РНК-полимераза и со структурных генов считывается наследственная информация. Образуется предшественница И-РНК, которая состоит из экзонов и интронов. С помощью ферментов рестриктаз выстригаются интроны. Происходит сшивание экзонов. Из предшественницы И-РНК
образуется зрелая И-РНК.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1092; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!