Понятие ген - Перспективная наука геномика

Структурной и функциональной единицей генома является ген. Ген контролирует развитие определенного признака или свойства организма. Совокупность генов передается потомкам во время размножения. Понятие гена не ограничено только кодирующей белок или РНК последовательностью нуклеотидов, оно включает в себя:

Промоторный участок (участок ДНК, содержащий от 30 до 60 пар нуклеотидов, который узнает фермент полимераза и начинает транскрипцию гена, ассиметричность промотора позволяет полимеразе начать транскрипцию в правильном направлении и указывает на то, какая из двух цепей ДНК будет служить матрицей для синтеза РНК);

Регуляторный участок (последовательность нуклеотидов, не кодирующих гены, необходима для регуляции экспрессии гена. Располагается в разных местах гена: внутри последовательности промотора, в интронах, нетранскрибируемых участках);

Терминаторный участок (состоит из трех участков: терминирующего кодона, гуанин-цитозинового палиндрома, тимин-адениновой-зоны. Терминирующие нуклеотидные триплеты ТАА, ТГА, ТАГ на информационной РНК (и-РНК) будут стоп-кодонами UAA, UGA, UAG, которые останавливают синтез белка, так как не кодируют ни одну аминокислоту. Палиндромы представляют собой инвертированные (повернутые на 180 градусов) последовательности, преимущественно из ГЦ - и ЦГ-пар, которые на ДНК способны образовывать крестовую, а на РНК - шпилечную структуру. Для палиндромов характерна комплементарность по горизонтали и вертикали. Именно ГЦ-палиндром в составе терминатора гена (оперона) приводит к замедлению продвижения по данному участку РНК-полимеразы, ведущей синтез и-РНК, т. е. тормозит транскрипцию. ТА-участок на ДНК составлен из повторяющихся остатков тимина и аденина, между тимином и аденином только две водородные связи, в отличие от ГЦ-пар, поэтому в ТА-зоне происходит легкое отсоединение и-РНК от ДНК-матрицы.

Структура генов прокариот и эукариот отличается друг от друа. В генах эукариот кроме кодирующей белки экзонной части есть интронная, некодирующая, функции которых практически не изучены. Транскриптон прокариот содержит несколько последовательно расположенных структурных генов заключенных между точкой инициации и точкой терминации, в то время как у эукариот в одном транскриптоне только один структурный ген между точкой инициации и транскрипции. Эти точки есть на обеих цепях ДНК. В клетках эукариот генетический материал имеется не только в ядерном аппарате, но и в органоидах, поэтому геном состоит из нескольких разных компонентов, в то время геном прокариот содержит около 1000 генов, локализованных в одной кольцевой хромосоме.

Похожие статьи




Понятие ген - Перспективная наука геномика

Предыдущая | Следующая