Современное состояние теории гена
Современные теории гена сформирована благодаря переходу генетики на молекулярный уровень анализа и отражает тонкую структурно-функциональную организацию едениц насследственности. Основные положения этой теории следующие:
ген(цистрон) – функциональная неделимая еденица наследственного материаланаследственного материала (ДНК у организмоа и РНК у некоторых вирусов), определяющая проявление наследственного признака или свойства организма.
Большинство генов существует в виде двух или большего числа альтернативных (взаимоисключающих) вариантов аллелей. Все аллели данного гена локализуются в одной и той же хромосоме в определенном ее участке, которую назвали локусом.
Внутри гена могут происходить изменения в виде мутаций и рекомбинаций минимальных размеров мутона и рекона равных одной паре нуклеотидов.
Существуют структурные и регуляторные гены.
Структурные гены несут информацию о последовательности аминокислот в определенном полипептиде и нуклеотидов в рРНК, тРНК
Регуляторные гены контролируют и направляют роботу структурных генов.
Ген не принимает непосредственного участия в синтезе белка, он является матрицей для синтеза различных видов РНК, которые непосредственно принимают участие в синтезе белка.
Существует соответствие (колиннеарность) между расположением триплетов из нуклеотидов в структурных генах и порядком аминокислот в молекуле полипептида.
Большинство мутаций гена не проявляются в фенотипе, так как молекулы ДНК способны к репарации (востановлению своей нативной структуры)
Генотип являет собой систему, которая состоит из дискретных едениц – геннов.
Фенотическое проявление гена зависит от генотипической среды, в которой находится ген, влияние факторов внешней и внутринней среды.
Глава 9 поток генетической информации в клетке. Регуляция экспрессии генов
9.1. Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии
В результате фундаментальных исследований молекулярных основ наследственности сформировалось представление об ауто- и гетеро синтетической функции гена. Согласно этому представлению передача генетической информации происходит от ДНК к ДНК при репликации ДНК (аутосинтетическая функция при размножении клеток) и от ДНК через иРНК к белку (гетеро синтетическая функция при биосинтезе белка).
ДНК
Репликация
Такой путь передачи информации от ДНК, которая способна к самовоспроизведению, к иРНК и белку Ф. Крик (1958) назвал «центральной догмой молекулярной биологии».
Долгое время считалось, что передача генетической информации в обратном направлении, т.е. от РНК до ДНК, невозможна. Однако в 1970 г Г. Тимин сообщил, что у РНК-содержащих вирусов с помощью ферментов ревертаз может синтезироваться на РНК комплементарная цепь ДНК для внедрения в геном клетки-хозяина. Спустя пять лет (1975 г) Р. Дульбеко, Г. Тимин и Д. Балтимор показали, что процессы обратной транскрипции могут происходить в клетках разных организмов от бактерий до млекопитающих и человека. Было установлено, что на ранних стадиях эмбриогенеза в клетках амфибий происходит резкое увеличение числа копий генов в рибосомальной РНК (амплификация генов) с помощью обратной транскрипции.
Наличие ревертаз в нормальных клетках разных по систематическому положению организмов свидетельствуют о широком распространению процессов обратной транскрипции в в живой природе и необходимости дополнения центральной догмы биологии этими важным обстоятельством (рис. …)
