7.Ген как функциональная единица генома эукариот. Классификация генов

Гены – это участки ДНК с определенной последовательностью нуклеотидов, кодирующие функциональную молекулу РНК (мРНК, тРНК, рРНК). В состав генов входят регуляторные участки (промоторы), а также последовательности, кодирующие синтез РНК. Гены эукариот имеют прерывистое строение и состоят из экзонов (кодирующие участки) и интронов (некодирующие участки). После транскрипции интроны вырезаются из первичного транскрипта в процессе сплайсинга.

Это участок молекулы ДНК, определенная последовательность нуклеотидов

которого соответствует определенной последовательности аминокислот в

полипетидной цепи.

Классификация генов. По функциям:

1.Структурные 2.Регуляторные:а)модификаторы б)супрессоры

По влиянию на жизнеспособность: Летальные, полулетальные, нейтральные.

I. СТРУКТУРНЫЕ ГЕНЫ

1. Гены, кодирующие белки:

а) уникальные гены (единичные копии в геноме): гены большинства ферментов, транспортных и структурных белков и др.

б) гены-повторы: гены рибосомальных белков, гистонов, апобелков, протоонкогены и др.

2. Гены, кодирующие тРНК, рРНК (повторены 300-1600раз).

II. РЕГУЛЯТОРНЫЕ ГЕНЫ

Регулируют функцию других генов.

III. МИГРИРУЮЩИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ(МГЭ)

Влияют на активность соседних генов.

IV. ПСЕВДОГЕНЫ

Нетранскрибируемые аналоги структурных уникальных генов.

Свойства генов

1. Дискретность- Не смешиваемость генов

2. Стабильность- Способность сохранять структуру

3. Лабильность- Способность многократно мутировать

4. Множественный аллелизм- Многие гены существуют в популяции во множестве молекулярных форм

5. Аллельное состояние- В генотипе диплоидных организмовтолько две формы гена

6. Специфичность - Каждый ген кодирует свой продукт

7. Плейотропия- Множественный эффект гена

8. Экспрессивность- Степень выражения гена в признаке

9, Пенетрантность- Частота проявления гена в фенотипе

10. Амплификация- Увеличение количества копий гена

8.Генетический код, его структура и свойства.

Генетический код- система записи информации о последовательности аминокислот в пептиде в виде последовательности нуклеотидов в ДНК. В многообразии белков , существующих в природе, было обнаружено около 20 различных аминокислот. Для их шифровки достаточное количество сочетаний нуклеотидов может обеспечить лишь триплетный код, в котором каждая аминокислота шифруется тремя стоящими рядом нуклеотидами. Из четырех нуклеотидов ,образуется 4³ =64 триплета. Из 64 возможных триплетов Днк кодирует 61, остальные получили названия «нонсенс-триплетов». Они не шифруют аминокислот , выполняют функцию знаков препинания при считывании наследственной информации. (АТТ, АЦТ, АТЦ)

Последовательность кодонов в гене определяет последовательность аминокислот в полипептидной цепи белка, кодируемого этим геном.

Кодон – это определенное сочетание трех нуклеотидов, кодирующее конкретную аминокислоту

Свойства:

• Специфичность - Каждый кодон кодирует одну АК

• Вырожденность - Каждая АК закодирована двумя и более кодонами. Исключения: метионин (в ДНК —ТАЦ, в РНК - АУГ) и триптофан (в ДНК -АЦЦ, в РНК - УГГ)

• Непрерывность - Считывание генетической информации с иРНК — всегда по три нуклеотида от 5'- к3'-концу

• Универсальность - У всех живых существ принцип кодирования АК един. Исключения ряд кодонов ДНК митохондрий

• Неперекрываемость - Нуклеотид соседних кодонов входит в состав только одного кодона («внутри гена нет гена»). Исключения: гены многих вирусов, ряд генов человека (матуразы,цитохрома Ь и др.)

• Кодон-инициатор ТАЦ (АУГ) кодирует метионин, определяет начало трансляции

• Кодоны-терминаторы АТТ (УАА), АЦТ (УГА), АТЦ (УАГ)определяют окончание трансляции.

Исключение: генетический код митохондрий