Что такое ген?

Центральной проблемой генетики на всех этапах ее развития является изучение строения, организации, принципов работы генов. В данной статье описано что такое ген, классификация генов, и их функциональные характеристики.

Что такое ген?

Ген - это элементарная структурно-функциональная единица наследственности, определяющей развитие определенного признака клетки или организма. Вследствие передачи генов в ряде поколений обеспечивается преемственность признаков родителей.

Ген - функционально неделимая единица, то есть один ген, как правило, отвечает за один элементарный признак.

Возможность реализации гена, его проявления в виде признаки зависят от ряда факторов, прежде всего от взаимодействия с другими генами, образующими генотипов среду.

Большая часть генов клеток находится в репрессированному (неактивном) состоянии. Примерно 5-10% генов дерепресовани (активные) и могут быть транскрибованих. Количество и качество функционирующих генов зависит от тканевой принадлежности клеток, периода их жизненного цикла и стадии индивидуального развития.

Классификация генов

По месту локализации генов в структурах клетки различают

- Расположенные в хромосомах ядра ядерные гены

- Цитоплазматические гены, локализация которых связана с хлоропластов и митохондрий

По функциональному значению различают

- Структурные гены, характеризующиеся уникальными последовательностями нуклеотидов, кодирующих свои белковые продукты, которые можно идентифицировать с помощью мутаций, нарушающих функцию белка

- Регуляторные гены - последовательности нуклеотидов, не кодирующие специфические белки, а осуществляют регуляцию действия гена (ингибирование, повышение активности и др.)
По влиянию на физиологические процессы в клетке различают

- Летальные,

- Условно летальные,

- Супервитальни гены,

- Гены-мутаторы,

- Гены-антимутаторы.

Гены, которые несут наследственную информацию об определенных признаках (например, размеры организмов, цвет волос, глаз, форму
плодов), могут находиться в разных состояниях (аллелях).

Аллельные гены - это гены, находящиеся в разных состояниях, но занимают одно и то же место (локус) в хромосомах одной пары (гомологичных хромосомах) и определяют различные состояния определенного признака (высокий или низкий рост, рыжие или черные
волосы, голубые или карие глаза, овальная или шаровидная форма плода и т.д.).

Аллельные гены могут быть доминантными или рецессивными. Аллель, которая в присутствии другой всегда проявляется в форме кодированного ею состояния признаки, называется - доминантной, а та, что не проявляется - рецессивным.
Доминирование - явление подавления проявления одной аллели другой.

Неаллельные гены располагаются на разных участках хромосомы и кодируют различные признаки. Однако, несмотря на это, неаллельные гены обладают способностью взаимодействовать друг с другом, порождая развитие совершенно новых признаков.

Функциональные характеристики генов

1. Гены есть дискретного составной единицей наследственного материала - участком ДНК.

2. Определенный ген кодирует синтез одного белка. Отдельный белок может вызывать определенную признак. Так формируются моногенные признаки.

3. Клетка, орган или организм имеют много признаков, которые состоят из взаимодействия многих генов - это полигенны признаки.

4. Действие гена специфическая, потому что ген может кодировать только одну аминокислотную последовательность и регулирует синтез одного конкретного белка.

5. Некоторые гены имеют такое свойство как плейотропнисть действия, определяют развитие нескольких признаков (например, синдром Марфана).

6. дозированность действия гена зависит от интенсивности проявления признака (экспрессивность) и от количества определенного Апеля (например, многие болезни в гетерозиготном состоянии оказываются меньше, чем в гомозиготном).

7. активность гена может влиять как внешнее, так и внутреннее среду.

8. Конститутивные гены - это гены, постоянно экспрессируются, так как белки, которые ими кодируются, необходимые для постоянной клеточной деятельности. Они обеспечивают синтез белков рибосом, цитохромов, ферментов гликолиза, переносчиков ионов и др. Эти гены не требуют специальной регуляции.

9. Неконститутивни гены - это гены неактивны, но они экспрессируются только тогда, когда белок, который они кодируют, нужен клетке. Эти гены регулируются клеткой или организмом. Синтезированные с их участием белки обеспечивают дифференцировку и специфичность структуры и функций каждой клетки.

10. Сегменты ДНК могут быть также классифицированы с помощью процессов, в которых они участвуют: а) цистрона - участок ДНК, содержащий информацию о синтезе одного белка; б) мутон - наименьшая единица гена, подвергнутого мутации; в) рекон - наименьший участок ДНК, в рамках которой происходит рекомбинация; г) транспозон - мобильный наследственный элемент в молекуле ДНК.

Добавить комментарий

Ответить Отменить

Ваш e-mail Не будет опубликован. Обязательные поля помечены *