Концепцията на гена

Джийн (древногръцкия γένος -. Род) - структурна и функционална единица на наследствеността на живите организми. Генът е ДНК последователност, дефинираща определена полипептидна последователност, или функционална РНК. Гените (или по-точно, алели на гени) определя наследствени характеристики на организмите се предават от родителите на поколението по време на възпроизвеждане. По този начин някои органели (митохондрии, пластиди) имат свои собствени, определящи техните атрибути, ДНК не се срещат в генома на организма.

В момента, молекулярната биология показват, че гените - това ДНК сегменти, носещи всяка последователна информация - за структурата на белтъчна молекула или молекула РНК. Тези и други функционални молекули определят развитие, растежа и функциониране на тялото.

В същото време, всеки ген се характеризира с няколко специфични регулаторни ДНК последователности, като например промотори, които са директно включени в регулирането на генната експресия. Регулаторните последователности могат да бъдат както в близост до отворената четяща рамка, кодираща протеин, или като се излиза РНК последователност, както е в случая с промоторите (така наречените цис-регулаторни елементи, Eng. Цис-регулаторни елементи), и на разстояние от много милиони базови двойки (нуклеотиди) в случай на подобрители, изолатори и супресор (понякога са класифицирани като транс-регулаторни елементи Engl. транс-регулаторни елементи). По този начин, понятието на гена не се ограничава само кодиращата област от ДНК, и е широко понятие включително регулаторните последователности и.

Първоначално, терминът ген появява като дискретни теоретично трансфер единица наследствена информация. История на биология спомня спорят за които молекули могат да бъдат носители на наследствената информация. Повечето изследователи смятат, че тези медии могат да бъдат само протеини, поради тяхната структура (20 аминокиселини) ви позволява да създавате повече възможности от структурата на ДНК, която се състои от само четири вида нуклеотиди. По-късно е доказано експериментално, че тази ДНК съдържа генетична информация, която се изразява като централната догма на молекулярната биология.

Мономерите, съставляващи всяка от нишките на ДНК, са комплексни органични съединения включват азотни бази: аденин (А) или тимин (Т) или цитозин (С) или гуанин (G), пентахидритни захар пентоза-деоксирибоза, от името на което и е наречен се ДНК и остатък на фосфорната киселина. Тези съединения са наречени нуклеотиди.

дискретност - несмесваемост гени;

стабилност - способността да се запазва структурата;

лабилност - способността да мутира няколко пъти;

Множество allelism - много гени са в популацията в различни молекулни видове;

алелен - генотип в диплоидни организми само две форми на гена;

специфичност - всеки ген кодира знак;

pleiotropy - ген множествена ефект;

експресивност - тежестта ген в знак;

пенетрантност - честотата на генната експресия в фенотип;

Усилване - увеличаване на броя на генни копия.

Според съвременните идеи, ген, кодиращ синтеза на даден протеин в еукариоти състои от няколко свързващи елементи. Преди всичко, това обширна област на регулиране, има силно влияние върху дейността на ген в определена телесна тъкан на определени етапи на неговото индивидуално развитие. Следваща разположен в съседство с промотора на гена, кодиращ елементи - последователността на ДНК от 80-100 базови двойки, отговорни за свързването на РНК полимеразата транскрибира ген. След промотора е структурна част на гена, съдържа информация за първичната структура на съответния протеин. Този регион повечето еукариотни гени е значително по-кратък регулаторна област, но дължината може да бъде измерен в хиляди базови двойки.

Важна особеност на еукариотни гени - тяхната последователност. Това означава, че региона на гена, кодиращ протеин, състоящ се от нуклеотидните последователности на два вида. Някои - екзони - е ДНК сегменти, които носят информация и структура на протеина и са част от съответната РНК и протеин. Други - интрони - не код за протеинова структура и в зрелите молекули и РНК не са включени, въпреки че транскрибира. Процесът на рязане на интроните - "ненужни" части на молекулата на РНК и сплайсинг на екзони време на образуването на иРНК се извършва със специални ензими и наречен сплайсинг (шевове, сливане). Екзоните обикновено са свързани заедно в същия ред, в който те са поставени в ДНК. Въпреки това, не всичко еукариотни гени са прекъснати. С други думи, някои гени, подобни на бактериални, има пълно съответствие с нуклеотидната секвенция на първичната структура на протеините, кодирани от тях. По този начин, еукариотен ген е до голяма степен подобен на прокариотен оперона, въпреки че се различава по-сложна и обширна регулаторна област от него, както и факта, че кодира протеин, обикновено е само един, а не няколко като оперон в бактерията.