Gena are structură și funcții.
Structura este ceea ce constă din gena și modul în care este organizată, funcțiile - ce și cum o face
Termenul "gena" a fost propus de omul de știință danez W. Johansen 1909g.
G. Mendel a introdus conceptul de "factor ereditar"
Pe baza unor experimente precise, el a făcut generalizări cu privire la proprietățile și comportamentul acestora în transferul de la părinți la descendenții lor. Aceste generalizări au constituit baza teoriei genei.
Proprietățile factorilor ereditori sunt după cum urmează:
• Prezența unor factori ereditori alternativi pentru dezvoltarea fiecărei caracteristici specifice a organismului (în prezent, alelele dominante și recesive ale genei).
• Pereche de factori ereditori care determină dezvoltarea unei trăsături (într-un organism diploid). Concluzia esențială: moștenirea nu este semne, ci sunt transferate de la părinți la descendenți împreună cu gene de gamă.
• Discreența și constanța relativă a genei. In zigotului alela recesivă hibrid și nu se scurge nu este amestecat cu alela dominantă și intră în F1 gamet în formă pură și prin combinarea cu o alelă similară la fertilizare, se manifestă ca o trăsătură recesiv în F2. Acest fenomen a fost mai târziu numit legea purității gameților.
Factorul ereditar de la începutul secolului al XX-lea a acționat ca o unitate condiționată de ereditate.
Concretizarea ulterioară a ideilor despre gena este asociată cu activitatea școlii omului de știință american T. Morgan.
Dovezi privind localizarea genei în cromozom:
• Genele moștenite legate de sex (localizarea genelor în cromozomii sexuali - X sau Y)
• Moștenirea asociată a unui grup de trăsături în contrast cu regulile de moștenire independentă a semnelor lui G.Mendel. Sa arătat prezența unui anumit număr de grupuri de adeziune genetică la numărul haploid de cromozomi ai unei specii biologice particulare.
• Schimbul de gene între cromozomii omologi (dovezi genetice și citologice ale traversării), conducând la recombinarea genelor.
• Valoarea recombinare genetică (procente de crossover - chiasm) reprezintă distanța dintre genele unui grup de legătură: mai distanțate una față de alte gene, procentul mai mare de trecere peste. Genele din cromozom sunt aranjate într-o ordine liniară și fiecare genă are un locus-locus specific.
Deci, până la sfârșitul anilor 20 ai secolului XX, gena a fost reprezentată ca o parte separată a cromozomului, care controlează o trăsătură definită care se schimbă ca o singură unitate și este indivizibilă în momentul trecerii.
În 1929, A.S. Serebrovsky și N.P. Dubinin demonstrat experimental că gena nu este o unitate de mutatii, are o structură complicată - este format din mai multe subunități, care pot evolua independent (pasul allelism sau gena Teoria centru).
Oarecum mai târziu, ideea unei structuri genetice complexe a fost întărită de E. Lewis, M. Green și alți oameni de știință care au studiat trecerea intragenică a muștei de fructe.
Astfel, gena a fost reprezentată ca o regiune a cromozomului care controlează dezvoltarea unei trăsături specifice, având o anumită extindere liniară și capabilă să se muteze la diferite locuri și să fie împărțită prin traversare. Gena este complexă, deoarece regiunile sale individuale pot să difere în funcție.
Potrivit lui Mendel, 1 gena - 1 simptom.
1902 A. Garrod (medicul englez) a investigat
pedigree ale familiilor cu SALCAPTONURIA. Această boală este moștenită de autozomal-
Tip recesiv și este asociat cu o tulburare metabolică.
Este cauzată de o eroare inbornică a metabolismului (pigmentarea țesutului conjunctiv, artrita, urina neagră).
Daunele cauzate de o gena determină absența unei reacții biochimice. Și din moment ce reacția biochimică este catalizată de enzimă, atunci, a sugerat A. Garrod, gena predetermină prezența unei enzime active.
În anii '40 ai secolului XX, J. Beadle și E. Teitum au avansat conceptul de "1 enzimă gena - 1".
Ei au folosit o nouă abordare în studiul metabolismului într-o ciupercă microscopică - neurospora. D. Beadle și E.Teytum au primit mutații care nu aveau activitatea unei enzime particulare a metabolismului. Acest lucru a dus la faptul că ciuperca mutantă nu a putut să sintetizeze un anumit metabolit și a trăit numai atunci când acest metabolit a fost adăugat la mediul nutritiv. Astfel, a fost formulată poziția cea mai importantă a geneticii biochimice "o genă - o enzimă". Această prevedere înseamnă că o genă codifică o enzimă care catalizează una dintre reacțiile biochimice.
Mai târziu a fost transformată în conceptul de "o genă - un lanț de polipeptidă".
Două gene non-alelice sunt implicate în sinteza proteinei hemoglobinei. Fiecare este responsabil pentru sinteza lanțului său polipeptidic. În citoplasmă, aceste celule se combină pentru a forma o structură funcțională hemoglobin-tetramer.
2 gene non-alelice
polipeptidă I- # 946; - polipeptidă
(141 aminoacizi) (146 aminoacizi)
Materialul genetic al virusurilor este reprezentat de o moleculă de acid nucleic (ADN și ARN), înconjurată de o acoperire proteică protectoare - capsidă.
Structura genei virale.
după sinteza celui de-al doilea lanț)
liniar și inelar
ARN-uri care conțin viruși
- cu un "lanț plus" - pot fi imediat exprimate.
- cu un "minus-lanț" - mai întâi construiesc un "lanț plus" cu ajutorul ARN polimerazei celulei gazdă.
Virușii se caracterizează prin fenomenul de "gene suprapuse" - "genă în genă" (1977 F. Sanger)
O astfel de organizare a materialului genetic permite utilizarea economică a capacităților mici de informare ale genomului. Cu toate acestea, are limitările sale, deoarece o mutație poate "opri" două sau mai multe gene simultan.
Anticorpii ARN pot fi inserați în molecula ADN gazdă numai cu o enzimă numită transcriptază inversă. După penetrarea virusului în celulă, revers transcriptaza efectuează mai întâi sinteza ADN-ului complementar monocatenar și apoi prin matricea sa, o copie de ADN dublu catenar. Copia ADN a genomului ARN viral este apoi inserată în ADN-ul cromozomial al celulei gazdă, transcrisă împreună cu ea și apoi tradusă pentru a forma proteine virale.
este reprezentată de o moleculă de inel de ADN care formează o structură nucleoidă compactă prin intermediul supercoolării
Molecule moleculare ADN mici care pot:
- Fie se integrează cu molecula de ADN bacterian,
- Sau să fiu separat de ea.
Plasmidele nu sunt capabile să distrugă celula gazdă.
Structura genei procariote.
Caracteristica principală a organizării genomului procariote - care este asocierea lor în grupuri sau clustere.
Toate genele de cluster asociate codifică enzimele unei căi biosintetice și sunt transcrise într-o moleculă mRNA comună.
Un astfel de ARNm este numit policentonic
Numai unele gene genetice sunt transcrise individual. ARNm-ul lor se numește MONOCISTRON
Cele mai multe gene bacteriene sunt reprezentate de secțiuni continue de ADN, toate fiind utilizate în sinteza unei polipeptide.
Schema de reglare a genei în procariote a fost propusă de F. Jacob și J. Mono în 1961. Pe exemplul operonului de lactoză.
Un grup de gene structurale, controlate de un operator-gena, formează un operon. Operonul conține o mică parte din ADN (promotor).
Genele structurale codifică enzimele implicate în reacțiile metabolice.
Un promotor este o mică parte a ADN-ului, locul atașării primare a ARN polimerazei, o enzimă care catalizează reacția sintezei dependente de ADN a ARN-ului, adică Sinteza ARNm poate începe numai în anumite părți ale moleculei de promotor ADN.
Gena-regulator, care este de obicei la o anumită distanță de operon, este activă constant și pe baza informațiilor sale este sintetizată o proteină specifică, un represor. Acesta din urmă are capacitatea de a bloca operatorul genic prin intrarea într-o interacțiune chimică cu acesta. După aceea, nu se produce citirea informațiilor din genele structurale, adică Operonul nu funcționează.
Operatorul de gene este o regiune a ADN la care este atașată o proteină represor care blochează sinteza ARN din genele structurale.
La intrarea în inductorul celulei (o substanță care este scindată prin acțiunea enzimelor codificate în această operon) apare belkom- legarea sa la represorul și operatorul este eliberat gena. ARN polimeraza rupe legaturile dintre cele două lanțuri ale ADN-ului operon incepand cu un promotor, și informațiile pe baza complementarității cu gene structurale corespunde ARNm. Apoi, i-ARN se deplasează către ribozomi, unde sintetizează enzimele care descompun inductorul. Când ultimele molecule ale inductorului sunt distruse, proteina de represor este eliberată, ceea ce blochează din nou operatorul genelor. Operația operonului încetează, iar după primirea inductorului se reia. Pentru fiecare operon există un inductor specific.
Genele și structura lor.
De fapt, informații despre structura proteinelor și a ARN-ului sunt înregistrate în secțiunile de ADN, numite gene și cistroni.
O genă este o regiune a ADN care codifică o singură proteină.
Cistron este un sit ADN care codifică un lanț polipeptidic unic. astfel dacă proteina este alcătuită din mai multe lanțuri de polipeptide (subunități) diferite, atunci gena include câteva cistroni.
Cromozomii conțin genele tuturor proteinelor din corp, genele ARN (4 tipuri de ARN ribozomal și câteva duzină de ARN-uri)
Setul total de gene care determină informația ereditară a unui organism este numit - genomului.
Un genom este un singur set complet al materialului genetic al organismului. Acesta include secvențe nucleotidice ale ADN-ului unui set de haploizi de cromozomi, ADN de mitocondriu și cloroplaste.
1. În locul localizării genelor în structurile celulare:
• Nuclear, localizat în cromozomii nucleului;
• Cytoplasmic, localizat în cloroplaste și mitocondriile.
2 funcție de funcție:
• Genele structurale caracterizate prin secvențe unice de nucleotide care codifică produsele lor de proteine.
• Genele de reglementare care nu codifică proteine specifice, dar reglează acțiunile genelor (inhibarea, creșterea activității etc.)
(cu conexiune în limba engleză)
Gena are structură și funcții.
Structura este ceea ce constă din gena și modul în care este organizată, funcțiile - ce și cum o face
Termenul "gena" a fost propus de omul de știință danez W. Johansen 1909g.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: