1.Структурные:

Гены I, кодирующие структуру белков (полипептидов)

Гены II — структуру рРНК, тРНК.

2. Регуляторные:

Гены – регуляторы последовательности: промотор, оператор, терминатор, энхансер, элемент перед промотором, функции которых выявляются при взаимодействии со специфическими регуляторными белками.

3. Структурные гены:

Гены «домашнего хозяйства», продукты экспрессии которых необходимы постоянно для жизнедеятельности любого типа клеток (гены рРНК, тРНК, гены гистонов, гены тубулинов и др.), Гены «роскоши» — тканеспецифические гены, обеспечивающие специализированные функции клеток, т. е. гены функционально активные только в определенных типах клеток и на определенных стадиях развития организма (Глобин, инсулин, иммуноглобулин)

4. Гены-модуляторы.

Цистрон – участок ДНК, ответственный за синтез определенного вида белка. Для эукариот термин «цистрон» не применяется. Для эукариот понятия «ген» и «цистрон» в настоящее время являются синонимами. Именно цистрон определяет последовательность аминокислот в каждом специфическом белке.

Структура цистрона (гена):

Цистрон подразделяется:

1. Реконы - предельно малые в линейном измерении единицы способные к рекомбинации при кроссинговере.

2.Мутоны - наименьшие части гена, способные к изменению (мутированию). Размеры рекона и мутона могут равняться одной или нескольким парам нуклеотидов, цистрона - сотням и тысячам нуклеотидов.

5.Этапы реализации наследственной информации. Транскрипция и посттранскрипционные процессы. Регуляция.

• Транскрипция - процесс синтеза молекулы РНК (иРНК у прокариот, про-РНК у эукариот) на кодогенной цепи ДНК

Этапы:

• Инициация: начало синтеза РНК. РНК-полимераза находит промотор и присоединяется к нему. Промотор-участок ДНК, указывающий начало гена.

• Элонгация - наращивание цепи РНК. РНК-полимераза разрывает водородные связи между цепями ДНК и продвигаясь по кодогенной цепи ( от 3’ к 5’концу), присоединяет по принципу комплементарности и антипараллельности нуклеотиды РНК.

• Терминация - окончание синтеза РНК. Когда РНК-полимераза доходит до терминатора, то синтез РНК прекращается и молекулы РНК соединяются, а ДНК восстанавливает структуру. Терминатор-участок ДНК, содержащий стоп-кодоны и обозначающий окончание гена.

Результаты:

У прокариот зрелая иРНК, содержащая только информативные участки.

У эукариот - первичный транскриптон или про-РНК, которая состоит из информативных участков и неинформативных участков.

• Посттранскрипционные процессы

Процессинг - процессы, направленные на образование зрелой иРНК и про-РНК

События процессинга:

-отщепление концевых участков первичного транскрипта

-сплайсинг

Вырезание неинформативных участков и сшивание информативных экзонов.

-КЭПирование на 5’ последовательности защищающей начало РНК.

- Полиаденилирование - присоединение на 3’ последовательности, состоящей из адениновых нуклеотидов.

-Метилирование - присоединение метильных групп к некоторым азотистым основаниям – экзонам.

• Трансляция - процесс сборки полипептидной цепи на основании информации, содержащейся в зрелой иРНК. Присоединение происходит в цитоплазме на рибосомах.

А) Инициация - начало синтеза и РНК. РНК полимераза находит промотор и присоединяется к нему.

Б) Элонгация - наращивание белковой цепи.

Рибосома перемещается на один кодон, в результате формилметионин оказывается в белковом центре, а напротив аминокислотного центра встает следующий кодон. Подходит комплементарная тРНК со своей аминокислотой (коленеарная). Между формилметионином и аминокислотой возникает пептидная связь и первая тРНК уходит в цитоплазму.

Рибосомы смещаются на следующий кодон и все события повторяются.

• Терминация - наращивание пептидной цепи происходит до тех пор, пока стоп-кодон не окажется в аминокислотном центе рибосомы , начинается терминация.

• Посттрансляционные процессы:

Белок молекула приобретает активную структуру:

Отщепляется ФМ, который выполнял функции затравки при трансляции.

Формируется вторичная, третичная или четвертичная структуры белка.