что такое структурный ген
Понятие о гене. Структурные и регуляторные гены. Геномы и спейсеры
Понятие о гене. Структурные и регуляторные гены. Геномы и спейсеры
Понятие о гене
В 1909 году датский ученый В. Йогансен предложил термин «ген». Ген – это участок ДНК хромосомы, который несет информацию об одном белке, молекуле транспортной или рибосомальной РНК. Функционально ген представляет собой целостную единицу. Но ген состоит из отдельных частей. Одни из которых активны – с них копируется РНК – экзоны. С других – не копируются. Они называются интронами. Количество интронов в генах разное, специфическое для каждого гена.
Структурные и регуляторные гены
Строение генов прокариот. Модель оперона, предложенная Ф. Жакобом и Ж. Л. Моно
Гены бывают структурные и регуляторные. Структурные – это гены, которые кодируют структуру рибонуклеиновых кислот и белков. Имеют большие размеры (сотни и тысячи нуклеотидов).
Регуляторные – это гены, которые служат местом присоединения ферментов или биологически активных соединений, которые влияют на активность структурных генов, принимают участие в процессах удвоения ДНК и транскрипции. Имеют незначительные размеры (до нескольких паров нуклеотидов).
Геномы и спейсеры
Строение генов эукариот
Количество генов у разных организмов разное. Совокупность генов в гаплоидном наборе, характерное для определенного вида, называется геномом.
Простейшими геномами являются геномы вирусов. Состоят лишь из структурных генов.
Геномы прокариот имеют и структурные, и регуляторные гены. Половина длины молекулы не несет информации, так как участки между генами – спейсеры – «разделительные знаки».
Геномы эукариот имеют наиболее сложную структуру. В них большее количество ДНК, поэтому много и структурных, и регуляторных генов. Например, у дрозофилы в геноме есть около 180 000 000 пар нуклеотидов, структурных генов – почти 10 тыс. В геномах организмов эукариот количество ДНК всегда значительно больше необходимого для кодирования (в 8-10 раз). Причины разные. Могут много раз повторяться последовательности нуклеотидов. В молекулах ДНК всегда много участков, которые не несут информации (спейсеры).
Структурный ген
Смотреть что такое «Структурный ген» в других словарях:
Структурный ген — * структурны ген * strucutural gene … Генетика. Энциклопедический словарь
структурный ген — structural gene структурный ген. Любой ген, кодирующий какую либо полипептидную цепь или молекулу РНК, включая регуляторные гены, которые кодируют продукты, определяющие экспрессию других С.г. (Источник: «Англо русский толковый словарь… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
структурный ген — struktūrinis genas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Genas, turintis informaciją apie aminorūgščių seką baltymo molekulėje. atitikmenys: angl. structural gene rus. структурный ген … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas
Структурный ген — … Википедия
ген селектируемый — * ген селекцыйны * selected gene ген, обеспечивающий клетке возможность выживания на определенной селективной среде, напр., в присутствии антибиотиков. Ген селектор * ген селектар * selector gene ген, контролирующий развитие отдельных блоков… … Генетика. Энциклопедический словарь
ГЕН (наследственный фактор) — ГЕН (от греч. genos род, происхождение), участок молекулы геномной нуклеиновой кислоты, характеризуемый специфической для него последовательностью нуклеотидов, представляющий единицу функции, отличной от функций других генов, и способный… … Энциклопедический словарь
ген-кандидат — * ген кандыдат * candidate gene структурный ген, локализованный в том участке хромосомы, мутацию в котором (предположительно) считаю ричиной формирования болезни. Ген компенсатор * ген кампенсатар * compensator gene сцепленный с полом ген,… … Генетика. Энциклопедический словарь
ген-«кандидат» — Структурный ген в геноме человека, мутация в котором лишь предположительно (до получения доказательств) является причиной конкретного НЗЧ. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый словарь генетических терминов 1995 407с.] Тематики… … Справочник технического переводчика
Ген-кандидат — структурный ген в геноме человека, мутация в котором предположительно является причиной конкретного наследственного заболевания … Словарь по психогенетике
ген-кандидат — candidate gene ген “кандидат”. Структурный ген в геноме человека, мутация в котором лишь предположительно (до получения доказательств) является причиной конкретного НЗЧ. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
структурный ген
Смотреть что такое «структурный ген» в других словарях:
Структурный ген — * структурны ген * strucutural gene … Генетика. Энциклопедический словарь
структурный ген — struktūrinis genas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Genas, turintis informaciją apie aminorūgščių seką baltymo molekulėje. atitikmenys: angl. structural gene rus. структурный ген … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas
Структурный ген — любой ген, кодирующий какую либо полипептидную цепь или молекулу РНК, вклячая регуляторные гены, которые кодируют продукты, определяющие экспрессию других генов … Словарь по психогенетике
Структурный ген — … Википедия
ген селектируемый — * ген селекцыйны * selected gene ген, обеспечивающий клетке возможность выживания на определенной селективной среде, напр., в присутствии антибиотиков. Ген селектор * ген селектар * selector gene ген, контролирующий развитие отдельных блоков… … Генетика. Энциклопедический словарь
ГЕН (наследственный фактор) — ГЕН (от греч. genos род, происхождение), участок молекулы геномной нуклеиновой кислоты, характеризуемый специфической для него последовательностью нуклеотидов, представляющий единицу функции, отличной от функций других генов, и способный… … Энциклопедический словарь
ген-кандидат — * ген кандыдат * candidate gene структурный ген, локализованный в том участке хромосомы, мутацию в котором (предположительно) считаю ричиной формирования болезни. Ген компенсатор * ген кампенсатар * compensator gene сцепленный с полом ген,… … Генетика. Энциклопедический словарь
ген-«кандидат» — Структурный ген в геноме человека, мутация в котором лишь предположительно (до получения доказательств) является причиной конкретного НЗЧ. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый словарь генетических терминов 1995 407с.] Тематики… … Справочник технического переводчика
Ген-кандидат — структурный ген в геноме человека, мутация в котором предположительно является причиной конкретного наследственного заболевания … Словарь по психогенетике
ген-кандидат — candidate gene ген “кандидат”. Структурный ген в геноме человека, мутация в котором лишь предположительно (до получения доказательств) является причиной конкретного НЗЧ. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
Что такое структурный ген
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Понятие о гене, строение, функции и свойства гена.
Ген (др.-греч. γένος — род) — структурная и функциональная единица наследственности живых организмов. Ген представляет собой последовательность ДНК, задающую последовательность определённого полипептида либо функциональной РНК. Гены (точнее, аллели генов) определяют наследственные признаки организмов, передающиеся от родителей потомству при размножении. При этом некоторые органеллы (митохондрии, пластиды) имеют собственную, определяющую их признаки, ДНК, не входящую в геном организма.
В настоящее время, в молекулярной биологии установлено, что гены — это участки ДНК, несущие какую-либо целостную информацию — о строении одной молекулы белка или одной молекулы РНК. Эти и другие функциональные молекулы определяют развитие, рост и функционирование организма.
В то же время, каждый ген характеризуется рядом специфических регуляторных последовательностей ДНК, таких как промоторы, которые принимают непосредственное участие в регулировании проявления гена. Регуляторные последовательности могут находиться как в непосредственной близости от открытой рамки считывания, кодирующей белок, или начала последовательности РНК, как в случае с промоторами (так называемые cis-регуляторные элементы, англ. cis-regulatory elements), так и на расстоянии многих миллионов пар оснований (нуклеотидов), как в случае с энхансерами, инсуляторами и супрессорами (иногда классифицируемые как trans-регуляторные элементы, англ. trans-regulatory elements). Таким образом, понятие гена не ограничено только кодирующим участком ДНК, а представляет собой более широкую концепцию, включающую в себя и регуляторные последовательности.
Изначально термин ген появился как теоретическая единица передачи дискретной наследственной информации. История биологии помнит споры о том, какие молекулы могут являться носителями наследственной информации. Большинство исследователей считали, что такими носителями могут быть только белки, так как их строение (20 аминокислот) позволяет создать больше вариантов, чем строение ДНК, которое составлено всего из четырёх видов нуклеотидов. Позже было экспериментально доказано, что именно ДНК включает в себя наследственную информацию, что было выражено в виде центральной догмы молекулярной биологии.
Гены могут подвергаться мутациям — случайным или целенаправленным изменениям последовательности нуклеотидов в цепи ДНК. Мутации могут приводить к изменению последовательности, а следовательно изменению биологических характеристик белка или РНК, которые, в свою очередь, могут иметь результатом общее или локальное изменённое или анормальное функционирование организма. Такие мутации в ряде случаев являются патогенными, так как их результатом является заболевание, или летальными на эмбриональном уровне. Однако далеко не все изменения последовательности нуклеотидов приводят к изменению структуры белка (благодаря эффекту вырожденности генетического кода) или к существенному изменению последовательности и не являются патогенными. В частности, геном человека характеризуется однонуклеотидными полиморфизмами и вариациями числа копий (англ. copy number variations), такими как делеции и дупликации, которые составляют около 1 % всей нуклеотидной последовательности человека. Однонуклеотидные полиморфизмы, в частности, определяют различные аллели одного гена.
Мономеры, составляющие каждую из цепей ДНК, представляют собой сложные органические соединения, включающие в себя азотистые основания: аденин(А) или тимин(Т) или цитозин(Ц) или гуанин(Г), пятиатомный сахар-пентозу-дезоксирибозу, по имени которой и получила название сама ДНК, а также остаток фосфорной кислоты. Эти соединения носят название нуклеотидов.
дискретность — несмешиваемость генов;
стабильность — способность сохранять структуру;
лабильность — способность многократно мутировать;
множественный аллелизм — многие гены существуют в популяции во множестве молекулярных форм;
аллельность — в генотипе диплоидных организмов только две формы гена;
специфичность — каждый ген кодирует свой признак;
плейотропия — множественный эффект гена;
экспрессивность — степень выраженности гена в признаке;
пенетрантность — частота проявления гена в фенотипе;
амплификация — увеличение количества копий гена.
Согласно современным представлениям, ген, кодирующий синтез определенного белка, у эукариот состоит из нескольких обязательных элементов. Прежде всего это обширная регуляторная зона, оказывающая сильное влияние на активность гена в той или иной ткани организма на определенной стадии его индивидуального развития. Далее расположен непосредственно примыкающий к кодирующим элементам гена промотор – последовательность ДНК длиной до 80-100 пар нуклеотидов, ответственная за связывание РНК-полимеразы, осуществляющей транскрипцию данного гена. Вслед за промотором лежит структурная часть гена, заключающая в себе информацию о первичной структуре соответствующего белка. Эта область для большинства генов эукариот существенно короче регуляторной зоны, однако ее длина может измеряться тысячами пар нуклеотидов.
Что такое ген
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru.
Это короткое слово (ген с др. греч. – «род») – основа генетики, науки о наследственности и изменчивости живых организмов, основоположником которой считается австрийский биолог Г.Мендель.
Термин «ген» вошёл в употребление в начале XX века с подачи датского биолога В.Йогансена, который кратко охарактеризовал его как структурную и функциональную единицу наследственности.
Ген — это.
В молекулярной биологии под «геном» понимается участок молекулы ДНК, несущей информацию о строении молекулы белка или молекулы РНК. Эти молекулы в основном и определяют рост и развитие организма.
Ген определяет наличие определённого признака или участвует в формировании ряда признаков. У человека основной набор признаков формируется путём взаимодействия нескольких генов. Потеря или изменение гена (мутация) ведёт к изменению признака, который контролируется этим геном.
Мутация гена может быть случайной или целенаправленной, но в любом случае она меняет последовательность нуклеотидов (строительных белков) в ДНК.
Изменение последовательности, в свою очередь, отражается на биологических характеристиках белка или РНК, что может вызвать аномальное функционирование организма, включая заболевание или даже летальный исход на эмбриональном уровне.
Функции и свойства генов
Ген, будучи элементарной единицей наследственной информации, выполняет ряд функций и обладает специфическими свойствами.
К функциям гена относится:
По функционалу гены подразделяются на две большие группы: структурные и функциональные.
Структурные гены кодируют клеточные белки и осуществляют контроль над развитием признаков посредством синтеза (это как?) ферментов. Они также содержат информацию о гистонах (ядерных белках) и последовательности нуклеотидов в РНК.
По своему строению они бывают независимыми (уникальными), повторяющимися (тандемными) и прерывистыми. Без присутствия этих генов существование клетки невозможно.
Среди функциональных (регуляторных) генов выделяют гены-регуляторы, гены-операторы и гены-модуляторы. Они управляют работой структурных генов (усиливают или ослабляют их действие), а также контролируют синтез РНК.
Среди многочисленных свойств гена отметим следующие:
Дрейф генов
Согласно закону генетического равновесия (закон Харди-Вайнберга) распределение генов в идеальной популяции остаётся неизменным из поколения в поколение.
Например, в популяции растений число «деток» с генами «высокорослости» должно быть таким же, как и у родителей. Но идеальных популяций в природе практически не существует ввиду происходящих в окружающей среде случайных событий.
В связи с этим частота аллелей (различных форм одного и того же гена) в реальной популяции при смене поколений может изменяться под воздействием непредвиденных факторов.
Это явление получило название «дрейф генов», или эффект Райта (в честь американского генетика С.Райта, который ввёл в научный оборот этот термин).
Действие механизма дрейфа генов происходит следующим образом. При размножении в популяции образуются диплоидные клетки – зиготы. При этом в новом поколении нередко случается смещение частот аллелей по отношению к предыдущему поколению.
Генетический дрейф носит произвольный характер и зависит лишь от математической вероятности.
Доминантный (dominant) и рецессивный (recessive) ген
Доминантный — это преобладающий ген, подавляющий проявление других форм определённого гена (аллелей). Он обеспечивает проявление определённых признаков у гомозиготных (с одинаковыми аллельными генами) или гетерозиготных (с разными аллельными генами) особей в первом поколении.
Работа доминантного гена не зависит от присутствия или отсутствия в организме другого гена.
Рецессивный ген проявляется исключительно в гомозиготных потомках второго и последующих поколений, а в гетерозиготных особях он подавляется доминантным геном.
Из этого определения также следует, что:
Таким образом, для формирования фенотипа организма достаточно, чтобы доминантный ген был у одного из родителей, а вот рецессивный ген должен обязательно наследоваться от «папы и мамы».
Экспрессия генов
Под этим термином подразумевается воспроизведение наследственной информации, которая закодирована в последовательности нуклеотидов.
Передача этой информации происходит за счёт синтеза белка. Согласно молекулярной теории процесс протекает по следующей цепочке:
Где иРНК – разновидность РНК, переносящая генетический код.
Перенос генетической информации с ДНК на иРНК получил название «транскрипция». Она служит отправной точкой экспрессии.
Направление транскрипции находится под контролем особого участка ДНК, представляющего собой специфическую последовательность нуклеотидов.
Многие гены содержат экзоны – кодирующие участки, несущие информацию о первичной структуре белка. Экзоны разделены некодирующими участками – интронами. В процессе транскрипции с гена считывается РНК, в которой находятся эти участки.
Ген и геном
Термин «геном», предложенный немецким биологом Г.Винклером, означает совокупность генов. При этом ген рассматривается не как аллеля, а как нуклеотидная последовательность ДНК в клетках с одинарным набором хромосом.
Таким образом, геном представляет собой не индивидуальную, а видовую характеристику, то есть у особей одного вида имеется набор одних и тех же генов.
Геном, являясь наследственным признаком организма, хранится в хромосомах, количество которых уникально для каждого вида. В геноме может насчитываться как несколько сотен (у вирусов), так и несколько десятков тысяч (у растений) генов.
По данным современных исследователей, геном человека, состоящий из 46 хромосом, содержит от 22 до 25 тыс.генов.
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (2)
Гены человека не так уж и сильно отличаются от генов животных и растений, что лишний раз доказывает существование общего далёкого предка, какого-нибудь одноклеточного, от которого все остальные организмы и произошли.
Гены — удивительная штука, им ничего не противопоставишь, многие так и говорят, мол, гены, ничего не поделаешь 🙂 Интересно, когда в чернокожей семье рождается белый ребенок и наоборот. Загадочные гены!