Молеклярная генетика. Гены. Теория гена. Генная инженерия.

План:

1. Гены. Свойство генов. Классификация генов

2. Схема генетической регуляции у прокариот и эукариот

3. Основные положения теории гена (близко к тексту)

4. Генная инженерия

Ген или цистрон

Это функционально наименьшая единица генетического аппарата организма. Информационная структура кодирующая: а) полипептид б) рибосомальную РНК в) транспортную РНК. Геном может быть а) молекула ДНК б) РНК вируса. Дейсвтия генов проявляются в фенотипе, ген способен а) мутировать с образования аллельных форм и это приводит к множественному аллелизма б) рекомбенировать с гомологическими генами гомологичной хромосомы. Единица матирования – мутон минимально это одна пара нуклеотидов. Рекон – это единица рекомбинации и минимальна это две пары нуклеотидов способны к рекомбинации. Цистрон содержит десятки и сотни нуклеотидов есть гиганские там тысячи.

Классификации генов по функции

Структура гены при транскрипции определяют структуру: а) информационный РНК и структуру белков б) и-РНК и белков ферментов в) рибосомный-РНК г) т-РНК. Функциональные гены или регуляторные гены – это гены которые никогда не транскрибируются, но являются важными элементами функционирования генома, т.к. а) они влияют на активность структурных генов б) определяют начало и конец транскрипции структурных генов в) служат сигналами начала и конца структурных генов, то есть границы генов к ним относят терминаторы, регуляторы, промоторы и операторы. Гены выполняющие а) функции модуляторов они подавляют действие других генов б) гены активаторы или интинсификаторы, они усиливают действие других генов в) гены модификаторы они меняют действие генов подстраивая активность других генов относительно функционированию других генов

 

Свойство генов

1. Свойства контролировать определенные ферментативные реакции

2. Способность к матированию

3. Способность к рекомбенированию

4. Дискретность генов – внутри гена есть более мелкие структуры: мутоны, рекзоны ‘rpjys, итнорны

5. Лейктронность – когда один ген определяет несколько признаков

6. Дозированность генов – когда действие генов зависит от дозы генов в генотипе

7. Пенетрантность генов – это количественный показатель выраженный в процентах, который показывает частоту появления гена в популяции

8. Экспрессивность генов – выражаетмя в процентах и показывает степень активности гена. Она как правило прямо пропорционально интенсивности биосинтеза белка.

9. Появления действия гена всегда зависит от факторов окружающей среды, а реализация действия генов всегда лежит в пределах нормы реакции

Регуляция биосинтеза белка у прокариот

Схему предложил Жакот и Манот в 1961 году. Они назвали эту схему гепотеза херона и рассмотрели это на примере синтеза лактозы.

1. Ген промотор либо промоторный участок гена оператора – это места первичного прикрепления ДНК полимеразы.

2. Ген оператор – он включает и выключает работу структурных генов

3. Структурные гены расположены единым блоком и образуют центральное звено оперона

4. Регулятор – он находится изолировано на расстоянии от основной части оперона, но все равно в одной хромосоме. Ген кодирует белок репрессор способный блокировать работу ДНК полимеразы, то есть транскрипцию за счет связывание с геном оператором. Комфромация белка оператора меняется при связывания его с веществами рефректорами: а) субстрат ферментативной реакции – это вещество на которое должны действовать белки ферменты кодируемые структурными генами б) продукт ферментативной реакции P – это вещество которое образуется из субстрата в результате работы ферментов кодируемые структурными генами. Следовательно субстрат реакции регулирует транскрипцию по принципу прямой активации, продукт реакции регулирует транскрипцию по принципу ингибирования (репрессии супресии) механизмы регуляции репрессора субстрата и продукта: изменения комформации белка репрессора при связывании

 

5.11.2015

У эукариот

В 1972 году Георгиев придложил схему функционирвоания операно у эукариот. Каждый оперон по геогриеву состоит из двух зон 1) информативный который представлен структурными белками 2) неиформативный (акцепторная зона)

1. Информативная образована структурными генами. Особенности -структурные гены могут повторяться в опероне несколько раз. Будет образовываться больше однотипного ДНК

2. Структурные гены в опероне у эукариот ответсветные за звенья одного и того же процесса биохимического процесса в клетке, могу быть несконцентрированы в одном месте(смотрит прокариоты), а находится в разных частях генома, могу быть рассеянными в геноме.

Неинформативные (не акцепторная) – делится на два функциональных участака

1. Проксимальная часть (акцепторная) – расположены близко. Представлена генами промоуторами – обеспечивает связь ДНК полимиразы с опероном 2) определяет выбор цепи РНК в двух цепочечной молекуле для процесса транскрипции б) Генами операторами – связывают белки репрессоры, чем обеспечивают блокирования фермента РНК оперимиразы и следовательно прекращения транскрипции.

2. Дистальная часть (регуляторная) – представлена генами регуляторами -, которые у эукариот еще более оссеины в разных местах генома. Регуляторы – обеспечивают синтез белков репрессоров, способны связываться с продуктами ферментативных реакций. Она представлена генами регуляторами