Gene - este o parte a moleculei de ADN, care are o secvență de nucleotide specifică și prezintă

Acasă | Despre noi | feedback-ul

O genă poartă informații despre o funcție sau o proprietate specifică a corpului.

La om, există aproximativ 30.000 de gene.

Modificări ale genei conduce la o schimbare în funcția respectivă. Prin urmare, individul moștenind furnizat și variabilitatea individuală a frecvențelor de gene.

Toate genele dintr-o celulă sunt aranjate în grupuri și sunt localizate în cromozomi într-un mod liniar. Fiecare cromozom este unic în setul de gene incluse în ea. Structura de cromozomi sunt ADN, proteine ​​(histone si non-histone), ARN, polizaharide, lipide și ioni metalici.

nivelurile cromozomice în celulele eucariote asigură funcționarea genelor individuale și reglementarea lor de tip moștenirea activității lor. Acesta vă permite de a reproduce în mod natural și de a transmite informații genetice în timpul diviziunii celulare.

Genomul este colectarea tuturor genelor care sunt într-un set haploid de cromozomi. La fertilizare, doi gârneți parentale genomului fuzionează și formează genotipul.

Genotipul este colectarea tuturor genelor incluse într-un set diploidă de cromozomi, sau cariotip. Cariotip - un set complet de cromozomi, fiecare caracterizat printr-un fel de număr și structură bine definită.

Nivelul genomică este foarte stabil. Acesta oferă un sistem complex de interacțiune gene. Rezultatul interacțiunii genelor cu altele și cu factorii de mediu este fenotip.

Baza moleculara a eredității

Gene ca unitate de bază a informației genetice îndeplinește anumite funcții și are anumite proprietăți.

· Stocarea informației genetice;

· Managementul de proteine ​​biosintezei și alte substanțe din celulă;

· Controlul asupra dezvoltării și îmbătrânirea celulelor.

· Rezoluție: o genă controlează un atribut;

· Specificitatea: fiecare gena este responsabil strict pentru zodia ta;

· Stabilitatea structurii: genele sunt transmise din generație în generație fără schimbare;

· Dozarea acțiunii: o genă determină expresia fenotipică a unei singure doze a caracteristicii;

Abilitatea de a mutației (restructurarea);

· Abilitatea de a reproduce (auto-dublare);

· Capacitatea de a recombina (tranziție de la un cromozom omolog la altul).

Clasificarea funcțională a genelor

Toate genele sunt împărțite în trei grupe:

· Sectoarele structurale - controlează dezvoltarea simptomelor prin sintetizarea enzimele adecvate;

· Reglementare - reglementează activitatea genelor structurale;

· Modulatoare - proces mutat prezintă semne spre amplificarea sau atenuarea sa până la un blocaj complet.

Caracteristici ale structurii de gene

În celulele procariote și eucariote

Celulele natural împărțit în procariote și eucariote. In procariote gena are structura continuă, adică Ea reprezintă porțiunea moleculei de ADN.

In eucariotelor, o genă este format din secțiuni alternativ: exoni și introni. Exon - site-ul informativ, intron - uninformative. Numărul de introni la gene diferite in mod diferit (1 la 50).

Expresia (manifestare a acțiunii) genei în procesul de sinteză a proteinelor

Întregul proces de sinteza proteinelor este împărțit în trei etape: transcriere,

Prelucrare și transmitere.

Transcrierea - procesul de rescriere informația din molecula de ADN la ARNm de. Acesta are loc în nucleu.

Molecula de ADN este format din două fire răsucite în spirală. Fiecare fir este reprezentată secvența de nucleotide și fiecare nucleotidă este compus din carbohidrat (pentoză), o bază azotată și un rest de acid fosforic.

Fiecare fir al moleculei de ADN are două capete - o grupă hidroxil (3 ¢) și fosfat (5 ¢). Filamentele sunt dispuse una în raport cu cealaltă în antiparalel.

Sinteza si ARN in celula este întotdeauna de fosfat la capăt hidroxil. De aceea, un șablon pentru transcriere este o catenă de ADN care se confruntă enzima sintetizare sfârșitul lor hidroxil; ea a numit kodogennoy sau informative (și celălalt fir, respectiv, nekodogennoy sau uninformative).

Transcripția este împărțit în trei perioade:

începutul și sinteza ARN.

Sinteza ARNm folosind enzima - ARN polimerază. În procariote există doar o singură formă a acestei enzime în eucariotele - cinci specii. inițiere REZUMAT este că ARN polimeraza enzima găsește regiunea de pornire într-o moleculă de ADN - promotorul și este atașat la acesta. Aceasta are loc în 15-20 de secunde.

sinteza si ARN molecule de nucleotide libere în conformitate cu principiul complementarității: adenina corespunde uracil și citozină - guanina. 1 secundă construit aproximativ 50 de nucleotide. Sinteza ARNm apare simultan în mai multe secțiuni ale moleculei de ADN. Fragmentele rezultate sunt numite transcripțional. Ulterior, ele sunt combinate.

terminarea sintezei ARNm.

Aceasta se produce atunci când ARN polimeraza întâlnește o secțiune specială a moleculei de ADN - terminator.

La procariote ca terminatorul sunt secțiunile de molecule de ADN, care sunt „simetrice“ structura - ele sunt citite aceleași în ambele direcții de centru. Astfel de zone sunt numite palindromes. Fragment-ARN sintetizat la o astfel de porțiune, ulterior îndoită în jumătate sub formă de știfturi. Educația „ac de păr“ este un semnal pentru terminarea sintezei ARNm. In eucariotelor, se formează „pini“. Probabil, ei au rezilierea are loc în alt mod.

Procesarea implică o serie de transformări și a ARN-ului necesare pentru funcționarea sa normală:

Capac 1. Educație (cap) la capătul fosfat.

Cap - l trifosfonukleozid conținând guanină. Cu capac și preia ARN în citoplasmă subunitatea mică a ribozomului.

2. Metilare baze azotate.

3. După îndepărtarea nucleotidelor la capătul hidroxil.

4. Conectarea la capăt hidroxil-A (poli resturile de acid adenilic) 100-200. Această formare a unei funcții de stabilizare și facilitează transportul ARNm din nucleu în citoplasmă.

5. Matisirea - procesul de îndepărtare a intronilor și exoni împletit.

șablon nuclear ARN este molecula de ADN precis. Acesta conține atât exoni și introni, așa-numitele imatur sau tânăr. După trecerea prin despicare devine matur.

Matisare este unic pentru eucariotelor. Este de asemenea posibil despicare alternativă. din aceeași nuclear (imature) și părți diferite cut-ARN, formând astfel ARNm matur diferit.

ARNm-ul matur este după cum urmează:

CEP - 1 - Aug - 2 - 3, - 4 - A-poli

Acolo CEP - "cap", 1 - porțiune de ghidare Aug - codon start, 2 - exoni (pot exista mai multe), 3 - terminator codon, 4 - trailer, A-poli - reziduuri de acid adenilic 100-200.

Porțiunea de conducere este reacționat ulterior cu ARN ribozomal și determină locația remorcii și ARN în citoplasmă și durata funcționării sale.

Asemenea ieșiri și ARN din nucleu în citoplasmă, unde pasul următor este efectuat - Broadcast.

Traducerea - procesul de citire de informații dintr-o moleculă de ARN și molecula de proteină. Ca transcripția, translația are loc în trei etape:

Și ARN-ul său (fosfat) final plafonat preia subunitatea mică a ribozomului. secvența lider se leagă de ARN ribozomal. În care codonul start august rateaza situl peptidil neterminat (P) a ribozomului. (După cum se știe, există două ribozom activ site-ul :. P - peptidilică și A - aminoacil) Următorul codon start este atașat la ARNt care transportă metionină de aminoacizi. Numai subunitate apoi ribozomale împreună, iar această inițiere este de peste.

Acesta se află în sinteza polipeptidei din aminoacizi liberi, care sunt livrate de ARN de transport. Aminoacidul trebuie să fie mai întâi sigur că pentru a ajunge la centrul aminoacil - „Centrul de recunoaștere“ Viteza de adiție a unui aminoacid în procariote și eucariote este diferită: o secundă unește doi aminoacizi eucariotelor și 16-17 - în procariote.

Rezilierea se produce atunci când aminoacil în centrul primește unul dintre cele trei terminatorului codon - UAA, UAG, UGA. Deci, tripleti nu se potrivește cu nici un aminoacid, astfel încât acestea sunt, de asemenea, numite codoni nonsens. Acestea din urmă aminoacid se alătură apă, și capătul carboxil al unui lanț de polipeptidă detaseaza de ribozomi.

La sinteza proteinei este terminată.

Deoarece diferența fundamentală și pro- eucariot în mecanismul sintezei de proteine ​​nu este, se poate presupune că acest mecanism a fost format cu mult timp în urmă, chiar înainte ca separarea celulelor în două tipuri.

De asemenea, trebuie amintit că, în sinteza proteinelor este implicat inițierea mai multor factori, alungire, terminatsii- ambele proteine ​​și natura non-proteine.