Ген— структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойства. Совокупность генов родители передают потомкам во время размножения.
Гено́м — совокупность всех генов организма; его полный хромосомный набор.
Геном человека — это геном биологического вида Homo sapiens. В нормальной ситуации в большинстве клеток человека должно присутствовать 46 хромосом: 44 из них не зависят от пола (аутосомные хромосомы), а две — X-хромосома и Y-хромосома — определяют пол (XY — у мужчин или ХХ — у женщин), эти 46 хромосом составляют один геном. Хромосомы в общей сложности содержат приблизительно 3 миллиарда пар оснований нуклеотидов ДНК, в которых по оценкам содержится 20000-25000 генов.
Изучая механизмы регуляции функции гена, французские генетики Жакоб и Моно пришли к заключению, что существуют структурные и регуляторные гены.
К структурным генам относятся гены, которые контролируют (кодируют) первичную структуру матричных, или информационных, РНК, а через них последовательность аминокислот в синтезируемых полипептидах. Другую группу структурных генов составляют гены, определяющие последовательность нуклеотидов в полинуклеотидных цепях рибосомной РНК и транспортной РНК, т.е. структурные гены отвечают за передачу генетического кода от одного поколения клеток к другому, а также управляют синтезом белков.
Регуляторные гены контролируют синтез специфических веществ, так называемых ДНК-связывающих белков, которые регулируют активность структурных генов. Регуляторные гены взаимодействуют со структурными и регулируют все биохимические процессы в клетке, позволяя ей тем самым приспосабливаться к изменениям окружающей среды, например к изменениям количества и качества поступающих в нее питательных веществ. Если околоклеточная среда стабильна, регуляторные гены тормозят (репрессируют) структурные. Если же состояние окружающей среды изменяется, структурные гены активируются и тем самым способствуют адаптации клетки к новым условиям. Жакоб и Моно назвали совокупность структурных и регуляторных генов опероном, а ген, отвечающий за репрессию и активацию – геном-оператором.
Строение генов (генетические карты, некодирующие участки).
Генетическая карта - схема относительного расположения генов в хромосомах, позволяющая предсказывать характер наследования изучаемых признаков организмов. Один конец хромосомы принимается за нулевой, от него отсчитывается расстояние в специальных единицах (морганидах).
Молекула ДНК может содержать множество генов. Ген - это участок молекулы ДНК, который занимает на хромосоме строго определенную позицию и последовательность ДНК которого содержит информацию, необходимую для синтеза белка. Геном человека включает, по приблизительным оценкам 50-100 тысяч генов, каждый из которых выполняет специфическую функцию - кодирует определенный белок (например, ферменты или структурные белки клетки) или молекулу РНК. Гены человека сильно варьируют по размерам - от нескольких сотен до нескольких миллионов пар оснований. Известно, что кодирующие белок последовательности занимают лишь около 10% генома. Остальные 90% приходятся на долю некодирующих участков. Большая часть генов состоит из перемежающихся кодирующих (экзоны) и некодирующих (нитроны) частей.
Генетические карты хромосом составляют для каждой пары гомологичных хромосом. Группы сцепления нумеруют последовательно, по мере их обнаружения. Кроме номера группы сцепления, указывают полные или сокращённые названия мутантных генов, их расстояния в морганидах от одного из концов хромосомы, принятого за нулевую точку, а также место центромеры. Составить Генетические карты хромосом можно только для объектов, у которых изучено большое число мутантных генов. У человека из ожидаемых 23 групп сцепления (23 пары хромосом) идентифицировано только 10, причём в каждой группе известно небольшое число генов; наиболее подробные карты составлены для половых хромосом.
Некодирующие районы между генами называют спейсерами. В некодирующих участках располагаются последовательности, регулирующие активность генов. Однако функция большей части некодирующей ДНК не ясна. Основным "строительным материалом" живых организмов является белок. Клетки человека способны синтезировать около 100 тысяч различных белков. Белок представляет из себя сложную молекулу, состоящую из одной или более цепочек, построенных из остатков аминокислот. Последовательность аминокислот в белке закодирована в последовательности оснований гена. Три подряд расположенных нуклеотида представляют собой кодон, который и определяет, какая из аминокислот будет располагаться в данной позиции белка.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему