6. Сущность действия гена

Геном называется участок ДНК, кодирующий первичную структуру белковой молекулы.

7. . Влияние гена на развитее признака

Проявление действия генов на биохимическом уровне начали изучать в 1935 г. Бидл и Эфрусси с исследований двух рецессив­ных мутаций окраски глаз у дрозофилы по генам vermilion (яркие глаза) и cinnabar (киноварные глаза). У особей, гомози­готных по этим генам, не образуется пигмент, определяющий нормальную окраску глаз. В результате глаза отличаются от осо­бей дикого типа. Сложные глаза дрозофилы развиваются из за­чатка или диска, образование которого происходит на стадии личинки. Глазной имагинальный диск можно пересадить в по­лость тела другой личинки, где он продолжит свое развитие. Бидл и Эфрусси произвели имплантацию эмбриональной ткани дисков глаз из личинок мух с мутантными генами verrnilion и cinnabar в личинки нормальных мух-дрозофил и установили, что после метаморфозы этих личинок в зрелых мух имплантирован­ная ткань глаза развилась в дополнительные глаза нормальной окраски. Отсюда был сделан вывод, что в тканях мутантных мух не хватало какого-то вещества для синтеза нормальной окраски глаз. На основании опытов Бидл и Эфрусси пришли к выводу, что образование пигмента идет по пути: предшественник — вещество I— вещество II— пигмент .

8. Дифференциальная активность генов

Дифференцировка клеток — процесс, при котором во время дроб­ления оплодотворенного яйца клетки постепенно начинают отли­чать одна от другой, что приводит в конечном итоге к формиро­ванию зародыша со многими специализированными тканями. Клет­ки разных тканей одного и того же организма отличаются друг от друга формой, размерами и строением. В то же время клетки одинаковых тканей даже у животных разных видов имеют сход­ство. Это связано с тем, что каждый из типов клеток специали­зирован для выполнения только им свойственных функций. На­пример, нервные клетки приобретают способность передать нервные импульсы, железистые клетки — способность к секре­ции соответствующих веществ и т. д.

Выяснение механизмов дифференцировки клеток —одна из главных задач современной биологии. Поскольку дифференци­ровка необратима, некоторые ученые в конце прошлого века считали, что в ее основе лежит неравное распределение генов в те или иные дифференцирующиеся клетки в ходе последователь­ных клеточных делений. Это предположение было опровергнуто. В начале нашего века было показано, что каждая соматическая клетка имеет такой же набор хромосом, как и исходная оплодо­творенная яйцекле

9. Регуляция генной активности

Функциональная активность гена заключается в синтезе на молекуле ДНК молекул РНК или транскрипциибиологической информации с целью использования для образования белка.

Природа сигналов, регулирующих функцию генов, изучена у прокариот. Это белки, синтез которыхконтролируется особыми генами-регуляторами, действующими на гены-операторы.

В обычных условиях ген-регулятор активен и в клетке протекает синтез белка-репрессора, которыйсвязывается с геном-оператором и блокирует его. Это выключает из функции весь оперон.

Включение оперона происходит, если в цитоплазму проникают молекулы субстрата, для перевариваниякоторого требуется возобновление синтеза соответствующего фермента. Субстрат присоединяется крепрессору и лишает его возможности блокировать ген-оператор. В этом случае информация соструктурного гена считывается, и требуемый фермент образуется. В описанном примере субстрат играетроль индуктора синтеза "своего" фермента. Последний запускает биохимическую реакцию, в которойиспользуется данный субстрат. По мере снижения его концентрации освобождаются молекулырепрессора, которые блокируют действие гена-оператора, что приводит к выключению оперона.

Связать^?