Будова гена. my-talk-hamster

19.02.2017

Будова гена.

Дослідження, спрямовані на з’ясування хімічної природи спадкового матеріалу, неспростовно довели, що матеріальним субстратом спадковості і мінливості є нуклеїнові кислоти, які були виявлені Ф. Мишером (1868) в ядрах клітин гною. Нуклеїнові кислоти є макромолекулами, тобто відрізняються великою молекулярною масою. Це полімери, що складаються з мономерів — нуклеотидів, що включають три компоненти: цукор (пентозу), фосфат та азотисту основу (пурин або піримідин). До першого атома вуглецю в молекулі пентозы С-1′ приєднується азотисту основу (аденін, гуанін, цитозин, тимін або урацил), а до п’ятого атому вуглецю С-5′ з допомогою ефірної зв’язку — фосфат; у третього атома вуглецю С-3′ завжди є гидроксильная група — ВІН.

З’єднання нуклеотидів в макромолекулу нуклеїнової кислоти відбувається шляхом взаємодії фосфату одного нуклеотиду з гидроксилом іншого так, що між ними встановлюється фосфодиэфирная зв’язок. В результаті утворюється полинуклеотидная ланцюг. Остов ланцюга складається з чергуються молекул фосфату і цукру. До молекул пентозы в положенні С-1′ приєднано одне з перерахованих вище азотистих підстав.

• Ген — одиниця спадковості і мінливості. Історичний розвиток концепції гена. Дискретність гена. Гіпотеза «один ген — один фермент». «Центральна догма молекулярної біології». Схема реалізації генетичної інформації.

Ген — фрагмент молекули нуклеїнової кислоти, в якому записаний визначений в якісному і кількісному відношенні обсяг біологічної (генетичної) інформації. явище полягає насамперед у процесі конвариантной редуплікації, або самовоспроизведении. Шляхом редуплікації ДНК відбувається копіювання укладеної в генах біологічної інформації, що забезпечує наступність і збереження (консерватизм) властивостей організмів в ряді поколінь. Редуплікація:, таким чином, є основою спадковості.

У силу обмеженої стабільності молекул або помилок синтезу ДНК трапляються порушення, які змінюють інформацію генів. У подальшій редуплікації ДНК ці зміни відтворюються в молекулах-копіях і успадковуються організмами дочірнього покоління. Такі зміни в генетиці отримали назву генних (чи дійсних) мутацій. Конвариантность редуплікації, таким чином, служить основою мутаційної мінливості.

У 60-х роках XIX ст. основоположник генетики (науки про спадковість і мінливість) Р. Мендель (1865) висловив перші припущення про організацію спадкового матеріалу. На підставі результатів своїх експериментів на горосі він прийшов до висновку, що спадковий матеріал дискретний, тобто представлений окремими спадковими задатками, які відповідають за розвиток певних ознак організмів. За твердженням Менделя, в спадковому матеріалі організмів, що розмножуються статевим шляхом, розвиток окремого ознаки забезпечується парою алельних задатків, які прийшли з статевими клітинами від обох батьків. При утворенні гамет у кожну з них потрапляє лише один з пари алельних задатків, тому гамети завжди «чисті». У 1909 р. Ст. Йогансен назвав «спадкоємні задатки» Менделя генами.

Гіпотеза «один ген — один фермент». Концепція, згідно з якою одним геном може кодуватися тільки один фермент; більш строго це співвідношення відображено в теорії «один ген — один поліпептид», оскільки один фермент може бути гетерополимером і включати поліпептидні ланцюги, що кодуються різними генами.

Правильність відтворення однозначної послідовності амінокислот білкової ланцюга детермінується структурою ДНК того генного ділянки, який, в кінцевому рахунку, відповідає за структуру і синтез цього білка. Ці уявлення служать основним постулатом молекулярної біології, її «догмою». Інформація про майбутню молекулі білка передається до місця його синтезу (рибосоми) посередником – інформаційної РНК (иРНК), нуклеотидний склад якої відображає склад і послідовність нуклеотидів генного ділянки ДНК. В рибосомі будується полипептидная ланцюг, послідовність амінокислот в якій визначається послідовністю нуклеотидів у иРНК, послідовністю їх триплетів. Тим самим центральна догма молекулярної біології підкреслює односпрямованість передачі інформації: тільки від ДНК до білка, за допомогою проміжної ланки – иРНК (ДНК → иРНК → білок). Для деяких РНК-вмісних вірусів ланцюг передачі інформації може йти за схемою РНК → иРНК → білок. Синтез білка поділяється на кілька етапів:

транскрипцію, трансляцію, посттрансляционную модифікацію.

Транскрипція і трансляція також як і реплікація ДНК, є реакціями матричного синтезу.

· Фукционально-генетична класифікація генів. Структурні і функціональні гени. Гени, які функціонують у всіх клітинах, що функціонують у клітинах однієї тканини, специфічні для одного типу клітин. Унікальні і багаторазово повторювані послідовності нуклеотидів. Гени «домашнього господарства» і гени «розкоші».

Короткий опис статті: будова гена

Джерело: Будова гена. — my-talk-hamster

Також ви можете прочитати