Структура и функция гена: теория гена Т. Моргана
Ген – участок большой самовоспроизводящейся молекулы ДНК, контролирующей последовательностей аминокислот в одной полипептидной цепи белковой молекулы. а) в своем действии ген дискретен, т.е. он обуславливает течение биохимической реакции и степень развития определенного признака орг-ма; б) каждый ген специфичен, т.е. он контролирует один специфический признак, отвечаю за синтез первичной стр-ры белковой молекулы; в) гены подвержены мутации, ведущей к образованию новых форм генов, т.е. аллелей; г) мутации приводят к изменению контролируемых геном признаков; д) гены располагаются в хромосомах линейно; е) в рез-те кроссинговера происходит перегруппировка диких и мутантных форм генов; ж) ген может действовать множественно, т.е. он может опосредованно воздействовать на течение различных реакций и развитие многих признаков организма (плейотропный или множественный эффект); з) разные гены, находящиеся в разных парах хромосом могут действовать одинаковым образом на развитие одного и того же признака, усиливая или ослабевая его (полимерные или множественные гены); и) ген вступает во взаимодействия с другими генами, в результате чего его проявление может изменяться.
Рекомбинационный и функциональный критерии аллелизма.
Рекомбинационный критерий аллелизма гласил: если мутации не рекомбинируют, то они аллельны, т.е. затрагивают один и тот же ген.
|
|
|
Функциональный критерий аллелизма основан на скрещивании мутантов и выяснении, нарушают ли мутации одну и ту же функцию или разные функции. Функциональный критерий аллелизма применим только к рецессивным мутациям. Согласно этому критерию если две мутации объединяются путем скрещивания в F1 и не поврежденные мутациями участки генетического материала взаимодействуют комплементарно, т.е. образуется гибрид дикого типа, то мутации относят к разным функциональным единицам – разным генам. В этом случае имеет место классическая дигетерозигота. Если же при объединении в F1 двух мутаций возникает гибрид мутантного фенотипа, это означает, что обе мутации повреждают одну и ту же функциональную единицу – один и тот же ген. В этом случае имеет место гетероаллельная комбинация, или компаунд.
Льюис предложил цис-транс-тест на аллелизм. Смысл этого теста сводится к тому, что при скрещивании двух мутантных особей возникает зигота с транс-конфигурацией этих мутаций. Если мутации комплементарны, т.е. появляется гибрид дикого типа, то мутации относят к разным генам. Если гибрид оказывается мутантным, то обе мутации относят к одному гену, т.е. их считают аллельными. При скрещивании двух особей, одна из которых несет две мутации, а другая представляет собой дикий тип, образуется зигота с цис-конфигурацией мутаций. В этом случае гибрид дикого типа возникает и тогда, когда обе мутации произошли в одном гене, и тогда, когда мутантными оказываются два разных гена. Опыты Бензера с данным тестом на Т4 выявили цистроны – структуры А и В на участке хромосомы фага.
|
|
|
Ступенчатый аллелизм. Концепция псевдоаллелизма.
А.С. Серебровский и его сотрудники доказали протяженность и сложную структуру гена в работах по исследованию ступенчатого аллеломорфизма. Механизм ступенчатого аллелизма не расшифрован. Однако это исследование, показало, что ген не является 1 мутации, было первым прорывов в область сложной структуры гена.
С начала 40-х годов 20 в. начали публиковаться работы по проблеме так называемого «псевдоаллелизма». В них развиваются представления о сложной стр-ре гена. В работах К. Оливера, М. Грина, Е. Льюиса с дрозофилой были получены примеры рекомбинаций мутаций, которые в соответствии с функциональным тестом должны были считаться аллельными. Это противоречие между рекомбинационным и функциональным критериями аллелизма и породило термин «псевдоаллелизм».
|
|
|
28
Концепция «один ген — один фермент», возникшая на основе идей Tatum и Beadle, может быть сформулирована следующим образом: 1. Все биологические процессы находятся под генетическим контролем. 2. Все биохимические процессы происходят в виде поэтапных реакций. 3. Каждая биохимическая реакция в конечном счете находится под контролем различных отдельных генов. 4. Мутация в определенном гене ведет к изменению способности клетки к осуществлению определенной химической реакции. С тех пор концепция «один ген — один фермент» несколько расширилась, и звучит теперь как «один ген — один белок». Кроме того, последние исследования свидетельствуют, что некоторые гены действуют в содружестве с другими, в результате чего образуются уникальные белки, т. е. некоторые гены могут кодировать более одного белка.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 839; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!