Функціональні характеристики гена

1. Гени є дискретною складовою одиницею спадкового матері­алу — ділянкою ДНК.

2. Певний ген кодує синтез одного білка. Окремий білок може зумовлювати певну ознаку. Так формуються моногенні ознаки.

3. Клітина, орган або організм мають багато ознак, які склада­ються із взаємодії багатьох генів, це полігенні ознаки.

4. Дія гена специфічна, тому що ген може кодувати тільки одну амінокислотну послідовність і регулює синтез одного кон­кретного білка.

5. Деякі гени мають таку властивість, як плейотропність дії, ви­значають розвиток кількох ознак (наприклад, синдром Марфана).

6. Дозованість дії гена залежить від інтенсивності прояву озна­ки (експресивність) та від кількості певного алеля (наприклад, багато хвороб у гетерозиготному стані виявляються менше, ніж у гомозиготному).

7. На активність гена може впливати як зовнішнє, так і вну­трішнє середовище.

8. Конститутивні гени — це гени, що постійно експресуються, тому що білки, які ними кодуються, необхідні для постійної клі­тинної діяльності. Вони забезпечують синтез білків рибосом, ци-тохромів, ферментів гліколізу, переносників йонів тощо. Ці гени не потребують спеціальної регуляції.

9. Неконститутивні гени — це гени неактивні, але вони екс­пресуються лише тоді, коли білок, який вони кодують, потрібний клітині. Ці гени регулюються клітиною або організмом. Синтезо­вані за їхньою участю білки забезпечують диференціювання і спе­цифічність структури та функцій кожної клітини.

10. Сегменти ДНК можуть бути також класифіковані за допо- могою процесів, в яких вони беруть участь: а) цитрон — ділянка ДНК, що містить інформацію про синтез одного білка; б) мутон — найменша одиниця гена, що зазнає мутації; в) рекон — найменша ділянка ДНК, у межах якої відбувається рекомбінація; г) транс- позон — мобільний спадковий елемент у молекулі ДНК.

Мобільні генетичні елементи. Тривалий час вважали, що всі нуклеотидні послідовності мають стале розташування й опосеред­ковано, через іРНК, беруть участь у синтезі поліпептидів.

Американський вчений-генетик Б. Мак-Клінтон, вивчаючи природу різного забарвлення зерен кукурудзи в одному качані, зробила припущення, що існують мобільні гени, які контролю­ють пігментацію зерен. Такий ген розташований у гетерохрома-тинній ділянці хромосоми, і коли він перебуває поруч з геном, відповідальним за пігментацію, то блокує його дію. Стрибаючий ген (хромосомний дисоціатор) регулярно спричинює розриви в су­міжних з ним ділянках хромосом. Справедливість такої гіпотези була експериментально підтверджена на інших генетичних моде­лях (дрозофіли, миші та ін.).

ДНК багатьох видів містять мобільні (рухомі) генетичні еле­менти — послідовності, здатні "стрибати" з однієї ділянки ДНК в іншу і в цих нових місцях залишати свої копії, збільшуючи тим самим генетичний матеріал. Така думка була спростована повідо­мленнями, що лише невелика частина ДНК (у клітинах людини близько 1 %) дійсно кодує білки. Доведено, що в межах молекули ДНК існують некодувальні нуклеотидні послідовності, які не міс­тять інформації щодо білкового продукту.

Кожний з мобільних генів складається з декількох тисяч ла­нок. На обох кінцях такого елемента розташовані однакові ділян­ки. Вони забезпечують рухливість генів і включають ген у роботу.

Мобільні генетичні елементи забезпечують підвищений син­тез РНК і виконують такі функції

-є важливим фактором біологічної еволюції;

- утворюють повний генетичний матеріал, який може вико­ристовуватися для формування нових генів;

-впливають на мінливість організму;

- порушують роботу генетичного апарату, що призводить до утворення ракових клітин.