§3.7. Гены – корпускулы наследственности

3.7.1. Ген

Определение

Термин ген происходит от греческого genos, означающего «род», происхождение. Гены были открыты основоположником научной генетики Грегором Менделем. Г. Мендель обнаружил, что наследственные признаки при гибридизации различных сортов растений определяются какими-то наследственными факторами, которые передаются от родителей к потомкам через половые клетки, как нечто целое и неделимое. В 1909 году такие факторы были названы генами.

В экспериментах по трансформации бактерий в 1944г. О. Эвери, К. МакЛеодом и М. МакКарти была установлена генетическая роль ДНК. Было доказано, что наследственным веществом, с которым передается из поколения в поколение информация обо всех свойствах организма, является не белок, как полагали ранее, а дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), которая является основной частью хромосом. Ф. Крик и Дж. Уотсон в 50-ые годы прошлого века предложили двунитевую модель структуры молекул ДНК, объясняющую хранение, передачу и мутации (изменения) генетической информации.

Гены представляют участки молекулы ДНК. Единого определения гена не существует. В то же время наличие разных определений позволяет получить наиболее полное понятие об этой уникальной корпускуле наследственности.

1. Ген – наименьший участок хромосомы, который может быть отделен от примыкающих к нему участков в результате кроссинговера (от англ. crossing-over) – взаимного обмена участками гомологичных парных хромосом, приводящего к перераспределению локализованных в них генов.

2. Ген – участок ДНК, определяющий тот или иной признак организма (цвет глаз, …). Однако позднее стало известно, что один ген может оказывать влияние на несколько признаков и в тоже время несколько генов могут определять один специфический признак.

3. Ген – наименьший участок хромосомы, обуславливающий синтез определенного продукта.

Таким образом, можно заключить, что гены контролируют происходящие в клетке процессы путем участия в синтезе ферментов и других белков и являются минимальными единицами, корпускулами наследственности.

По современным представлениям ген – это участок молекулы ДНК, в котором закодирована информация о биосинтезе одной белковой полипептидной цепи с определенной последовательностью аминокислотных остатков, то есть один ген кодирует один вид белка. Таким образом, ген является единицей наследственного материала, обеспечивающего формирование и сохранение в поколениях какого–либо определенного признака. Признаки и свойства особи не появляются случайно, а передаются из поколения в поколение в виде генов.

Как отмечалось выше, между отдельным геном и признаком нет простого однозначного соотношения. Один ген может полностью контролировать синтез своего конечного продукта. В то же время действие генов может иметь кооперативный характер. В этом случае конечное вещество синтезируется из продуктов, образующихся в результате действия нескольких генов. Как правило, все сложные признаки, например, зрение, слух и т.п., определяются многими генами. Разные гены могут также осуществлять параллельное (дублированное) взаимодействие, обеспечивающее синтез одного и того же конечного продукта. И, наоборот, один и тот же ген может оказывать влияние на формирование нескольких различных признаков.