O genă este o secvență ADN de nucleotide în mărime de la câteva sute la un milion de perechi de baze, în care informația genetică este codificată pe structura primară a proteinei (și numărul de secvență de aminoacizi). Pentru citirea regulată corectă a informațiilor din gena, codonul de inițiere, setul de codoni semantici și codonul de terminare trebuie să fie prezenți. Trei nucleotide consecutive sunt un codon, care determină care aminoacid va fi localizat într-o poziție dată în proteină. De exemplu, în molecula ADN, secvența de bază TAC este un codon pentru metionina aminoacidului, iar secvența TTT codifică fenilalanina. În molecula ARNm, în loc de timină (T), este prezentă baza de uracil (U). Tabelul codului genetic din toate manualele este reprezentat de simbolurile ARNm. Dintre cele 64 posibile codonii sens sunt 61, iar trei tripleti - UAA, UAG, UGA - nu cod pentru aminoacizi, și, prin urmare, au fost numiți lipsit de sens, dar de fapt ele sunt semnele de terminare a traducerii.
Procarioții sunt caracterizați de o structură relativ simplă de gene. Deci, gena structurală a bacteriei, a fagului sau a virusului, de regulă, controlează o reacție enzimatică. Specifică pentru procariote este sistemul operon de organizare a mai multor gene. Genele unui operon (porțiunea de material genetic care constă din 1, 2 sau mai multe gene structurale mai legate, care codifică proteine (enzime) care implementează etapele succesive ale biosintezei unui metabolit, și într-un operon eucariotelor includ de obicei 1 gene structurale; operon conține reglementare elementele) sunt localizate în cromozomul inelar al bacteriei și se controlează enzimele care efectuează reacții de sinteză secvențiale sau apropiate (lactoză, histidină și alți operoni).
Structura genelor în bacteriofagi și viruși este în esență similară bacteriei, dar este mai complicată și este asociată cu genomul gazdei. De exemplu, fagii și virușii au gene care se suprapun și dependența completă a virusurilor eucariote de metabolismul celulei gazdă a dus la apariția unei structuri de gene exon-intron.
Eukaryotic genele, spre deosebire de genele bacteriene, au o structură intermitentă de mozaic. Secvențele de codificare (exon) sunt intercalate cu noncoding (intronuri). Exon [de la engleza. ex (pressi) - expresie, expresivitate] - un situs de gene care transmite informații despre structura primară a proteinei. În genă, exonii sunt separați prin regiuni necodificate - introni. Intronul (din interfața latină) este o secțiune a genei care nu conține informații despre structura primară a proteinei și se află între regiunile de codificare - exonii. Ca rezultat, genele structurale ale eucariotelor au o secvență de nucleotide mai lungă decât ARNm matur corespunzător, secvența nucleotidică în care corespunde exonilor. În procesul de transcriere, informațiile despre gena sunt șterse din ADN la ARN-ul intermediar, care constă din exoni și introni. Apoi, enzime specifice - restricție - taie pro-mARN prin limite exon-intron după porțiunile exon care se unesc pentru a forma un punct de vedere enzimatic ARNm matur (cunoscut sub numele de despicare). Numărul de introni poate varia în diferite gene de la zero la mai multe zeci și lungime - de la mai multe perechi de baze la câteva mii.
Gena poate codifica o varietate de produse de ARN prin modificarea codonilor de inițiere și terminare, precum și prin îmbinarea alternativă. Expresia alternativă de gene și este realizată prin utilizarea diferitelor combinații ale exonilor în mARN matur, și polipeptide produse în astfel de ARNm va varia atât numărul de resturi de aminoacizi, și în compoziția lor.
Împreună cu genele structurale și de reglementare, se găsesc regiuni de secvențe nucleotidice repetate ale căror funcții au fost studiate insuficient, precum și elemente migratorii (genele mobile), capabile să se deplaseze de-a lungul genomului. De asemenea, s-au găsit așa-numitele pseudogene în eucariote, care sunt copii ale genelor cunoscute situate în alte părți ale genomului și lipsite de introni sau inactivate prin mutații.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: