Понятие генома. Ген, как структурная единица генома. Свойства генов.

Понятие наследственности. Виды наследственности, их характеристика.

Наследственность– свойство организмов передавать генетическую информацию от родителей потомству, обеспечивая непрерывность поколений.Хромосомная наследственностьобеспечивается генами, которые располагаются в хроматине ядра.Цитоплазматическая наследственностьобеспечивается генами, находящимися в цитоплазме яйцеклетки, т. к. в процессе оплодотворения от отцовского организма потомство наследует только мужской пронуклеус. Совокупность всех наследственных задатков цитоплазмы называется плазмагенами. Различают два вида плазмагенов: плазмагены органелл, содержащих ДНК и плазмагены инфекционных агентов и симбионтов клетки. ДНК-содержащими органеллами являются митохондрии и пластиды. Их плазмагены обеспечивают митохондриальную и пластидную наследственность. Второй вид плазмагенов – плазмиды и вирусы. Плазмиды – это нехромосомный генетический материал бактерий, представленный небольшими кольцевидными молекулами ДНК (дополнительная молекула ДНК в цитоплазме). В них находятся гены, кодирующие токсичность бактерий и их устойчивость к определенным антибиотикам и другим лекарственным веществам.

Прерывистость наследственности. Этапы реализации гена в признак.

Прерывистостьнаследственности означает, что ген не сразу экспрессируется (реализуется) в признак. Между геном и признаком существует временной интервал, в течение которого происходят биохимические реакции: ген (участок ДНК) → мРНК → белок (фермент) →биохимические реакции → признак. На любом из этапов возможно влияние внешних или внутренних факторов, поэтому даже при наличии гена в генотипе признак может не проявиться в фенотипе.

Понятие генома. Ген, как структурная единица генома. Свойства генов.

Геном – совокупность всех генов и межгенных сегментов ДНК. Геном человека содержит: гены, регуляторные элементы, псевдогены, повторяющиеся последовательности ДНК, транспозоны.

Ген вместе со вспомогательными участками называется транскриптоном, следовательно, транскриптон является наименьшей функциональной единицей генома.

Основную массу ДНК в геноме человека составляет неинформативная ДНК. Гены в геноме располагаются не последовательно, а отделены друг от друга некодирующими последовательностями. Гены,представленные в геноме в одном экземпляре, называются уникальными. К таким относятся некоторые структурные и регуляторные гены. Большинство структурных и регуляторных генов представлено в геноме не в единственном экземпляре, а в виде большего числа копий, возникших в результате дупликации уникального гена. Биологический смысл возникновения копий генов состоит в противостоянии повреждающим факторам среды. Если в структуре копии происходит повреждение (мутация), которое в последующем не восстанавливается, то экспрессия такой копии прекращается, а в геноме появляется не функционирующий псевдоген (неактивный, молчащий ген). Транспозоны – сегменты ДНК, способные перемещаться по геному в другие локусы, изменяя экспрессию соседних генов.

4 .Классификация генов и их характеристика.

Гены по функции делятся на структурные и регуляторные. На регуляторных генах не синтезируется ни один из видов РНК, они контролируют активность структурных генов. Структурные гены содержат информацию о структуре белка или РНК. Они способны транскрибироваться с образованием различных видов РНК. В зависимости от вида синтезируемых РНК они подразделяются на: а) гены, на которых синтезируется мРНК, они несут информацию о последовательности аминокислот в полипептиде; б) гены, с которых транскрибируется тРНК. Эти гены повторяются в геноме множество раз; в) гены, с которых транскрибируются рРНК. Это гены с высокой повторяемостью в геноме.

В зависимости от времени функционирования гены делятся на конститутивные и индуцибельные. Конститутивные гены постоянно активны, они функционируют на всех стадиях онтогенеза и во всех клетках и тканях. К ним относятся гены, кодирующие тРНК, рРНК, ДНК-полимеразу, РНК-полимеразу, рибосомальные белки, белки-гистоны, ферменты, обеспечивающие постоянно протекающие обменные процессы (например, гликолиз). Без них клетки не могут существовать. Индуцибельные гены функционируют в разных тканях на определенных этапах онтогенеза, они могут включаться и выключаться, их активность может. Это тканеспецифичные гены, они контролируют только специализированные белки и функции клетки. Например, белки, обеспечивающие защитные свойства организма, функционирование систем органов (дыхания, выделения, кровоснабжения, пищеварения) и ход онтогенеза.