Ген, його властивості

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Ген - функціональна одиниця спадковості, ділянка ДНК, що несе інформацію про первинну структуру білка або РНК.

• Найважливішим властивістю гена є поєднання високої стійкості, незмінності в ряду поколінь зі здатністю до спадкоємною змін - мутацій, які є джерелом мінливості організмів і основою для дії природного відбору

Генетичний код - спосіб запису інформації про структуру білків в молекулі ДНК. Система розташування нуклеотидів в молекулі ДНК, яка контролює послідовність розташування амінокислот в молекулі білка.

# 9679; спеціальний кодон - ініціатор АУГ, службовець сигналом, що запускає трансляцію білка на рибосомі

# 9679; кодони-термінатори - УАА, УАГ і УГА, стоп - сигнали, що припиняють трансляцію.

Властивості генетичного коду:

# 9679; Триплетність - значущою одиницею коду є поєднання трьох нуклеотидів (триплет, або кодон).

# 9679; Безперервність - між триплетами немає розділових знаків, тобто інформація зчитується безперервно.

# 9679; Неперекриваемость - один і той же нуклеотид не може входити одночасно до складу двох або більше триплетів (не дотримується для деяких перекриваються генів вірусів, мітохондрій і бактерій, які кодують кілька білків, зчитувати із зсувом рамки).

# 9679; Специфічність - певний кодон відповідає тільки однієї амінокислоті # 9679; Виродженість (надмірність) - одній і тій же амінокислоті може відповідати декілька кодонів.

# 9679; Універсальність - генетичний код працює однаково в організмах різного рівня складності - від вірусів до людини

# 9679; Перешкодостійкість - мутації замін нуклеотидів, що не приводять до зміни класу кодованої амінокислоти, називають консервативними; мутації замін нуклеотидів, що призводять до зміни класу кодованої амінокислоти, називають радикальними.

Особливості будови гена у еукаріот:

Гени мають мозаїчну будову і складаються з типів ділянок - екзонів і інтронів

Екзонів - ділянки гена, що несуть інформацію про структуру білка.

Інтрони - ділянки гена, що не несуть інформацію про структуру білка, але виконують регулювання гена.

Генетичний код - це система запису інформації про послідовність розташування амінокислот в білках за допомогою послідовного розташування нуклеотидів в і-РНК.

• Код триплетів. Це означає, що кожна з 20 амінокислот зашифровано послідовністю 3 нуклеотидів, називається кодоном або кодоном.

• Код виродилися. Це означає, що кожна амінокислота шифрується більш ніж одним кодоном (виняток метіотін і триптофан)

• Код однозначний - кожен кодон шифрує тільки 1 аміноксилот

• Між генами є «знаки пунктуації» (УАА, УАГ, УГА) кожен з яких означає припинення синтезу і стоїть в кінці кожного гена.

• Всередині гена немає розділових знаків.

• Код універсальний. Генетичний код єдиний для всіх живих на землі істот.

Реалізація генетичної інформації. Основні етапи: транскрипція і посттранскрипційна процеси, трансляція і Посттрансляційні процеси.

Транскрипція - синтез РНК на матриці ДНК.

Функціональною одиницею є ділянка ДНК. що складається з 3 частин:

1) Промотор (П) - ділянка ДНК перед структурним геном, з яким зв'язується Ф-РНК-полімераза

3) Термінатор (Т) - ділянка закінчення транскрипції

1) Ініціалізація - зв'язування РНК-полімерази з Промотором, розплітання другий спіралі ДНК

2) Елонгація - синтез РНК

3) Терминация - закінчення синтезу РНК

Процесинг - утворення зрілої РНК РНК-полімераза

1) Вирізання інтронів

2) Зшивання екзонів

3) Зміна 5 * і 3 *-кінців

Трансляція - синтез білка на матриці мРНК на рибосомах.

1. Активація амінокислот - приєднання амінокислот до своїх власних тРНК.

Ф - аміноацил - тРНК-синтетаза

1) Ініціація - освіту ініціюючого комплексу між малої субчастиц рибосоми, кодоном-ініціатором АУГ і метіонін тРНК.

До ініціює комплексу приєднується велика субчастіца рибосоми, що утворюють 2 активних центру

Р-центр - утворення пептидних зв'язків між амінокислотами

А-центр - зв'язування тРНК з кодонами мРНК

2) Елонгація - синтез білкової молекули

3. Терминация - закінчення трансляції

В результаті трансляції утворюється перша структура білка. Далі в каналах ЕПС відбувається фолдінг (формування 2,3,4ой структур білка)

Теорія оперона: в ДНК крім структурних генів існують гени, що керують роботою структурних генів, - регуляторні гени.

Оперон або одиниця генетичної регуляції - 1 або кілька структурних генів, що відповідають за 1 біохімічну реакцію, розташованих в хромосомі поруч з групою регуляторних генів

2. Оператор (О) - регулює область оперона, з якої з'єднується білок-репрессор

3. 3 структурних гена, які кодують 3 Ф, що відповідають за засвоєння лактози в клітці

5. Ген-регулятор (Р) - кодує білок-репрессор, здійснює роботу оперона; перешкоджає проходженню РНК-полімерази до структурних генів.

Регуляція біосинтезу білка у прокаріотів відбувається в оперон на рівні транскрипції.

Особливості регуляції у еукаріот:

2. Активність структурного гена регулюється великим числом генів-регуляторів

3. У регуляції роботи генів велику роль відіграють гени-енхансери (підсилюють транскрипцію) і гени-сайленсери (гальмують транскрипцію)

4. Регуляція роботи генів відбувається на всіх рівнях реалізації інформації: транскрипція, трансляція і Посттрансляційні процеси

5. У регуляції беру участь гормони

6. Наявність альтернативного сплайсингу (гени імуноглобулінів людини)