Исследования однозначно доказали, что структурные гены — действительно участки ДНК, на которых происходит синтез РНК. Причём в зависимости от того, какой тип РНК синтезируется, выделяют разные типы генов.
1909 Иогансен Ген, Морган участок хромосомы. Грифтц – трансформация бактерий. 1944 году Маккартни и еще 2.
Современн ген участок днк ответств за синтез одного полипептида. Про и эукариоты.
Генетический код – система записи генетической информации в ДНК (РНК) в виде определенной последовательности нуклеотидов. Последовательность нуклеотидов определяет последовательность включения АК в синтезируемый белок. 3 нуклеотида – триплет – кодон – кодируют 1 АК. Совокупность триплетов и составляет генетический код.
Свойства генетического кода:
1) триплетность
2) вырожденность (избыточность – 1 АК кодируется несколькими триплетами)
3) специфичность (1 кодон кодирует только 1 АК)
4) однонаправленность (от 5’ к 3’ концу)
5) неперекрываемость (один нуклеотид входит в состав только одного кодона)
6) универсальность (у всех живых организмов одинаковые АК кодируются одинаковыми кодонами)
7) отсутствие знаков препинания внутри гена.
Если на участках ДНК происходит синтез иРНК, служащей матрицей для синтеза белков, такие гены называют белковыми генами, или белковыми локусами. Подсчитано, что структурный ген в среднем содержит не менее одной тысячи пар нуклеотидов, что даёт возможность закодировать одну довольно значительную по размерам полипептидную цепь, состоящую приблизительно из 300 аминокислот. Если на участке ДНК происходит синтез транспортных РНК — то это гены (локусы) тРНК.Ну, а если здесь осуществляется синтез рибосомальных РНК — то это гены (локусы) рРНК.
Участки, где находятся гены, кодирующие рРНК, хорошо заметны даже в световой микроскоп. Они получили название ядрышек. Ядрышки размещаются на разных хромосомах у животных, их может быть от одной до нескольких пар (рис. 58). Хорошо заметны они потому, что на определённом участке ДНК собирается несколько генов, каждый из которых кодирует определённый тип рРНК. Эти группы принято называть кластерами (от англ. cluster — скопление). Из-за того, что любая клетка нуждается в огромном количестве рРНК, используемой для построения рибосом, каждый из генов рРНК продублирован несколько раз и к тому же амплифицирован, то есть представлен несколькими копиями нуклеотидных последовательностей, которые реплицируются со структурных
|
Рис. 59. Тонкая структура гена и схема созревания иРНК, связанная с вырезанием интронов |
В дальнейшем выяснилось, что, если вся нуклеотидная последовательность ДНК белкового локуса полностью принимает участие в кодировании последовательности иРНК, то не вся первичная иРНК является матрицей для следующего синтеза белка. Часть участков иРНК в процессе её так называемого созревания вырезают специальные ферменты. Остальные сшиваются вместе, образуя вторичную иРНК, из матрицы на которой, собственно и происходит синтез белков.
Участки ДНК, которые в процессе созревания иРНК вырезают, получили название интронов (от англ. intervening sequence — промежуточная последовательность), а те, что потом сшиваются и собственно служат матрицей для трансляции, — экзонов (от англ. expression — выражение, экспрессия) (рис. 59). Обычно в нуклеотидной последовательности одного локуса, который кодирует белок, насчитывают три-пять интронов. Интересно, что такая интронно-экзонная структура генов характерна только для эукариотических организмов, у бактерий её нет
