Ген, его свойства. Особенности организации генов про- и эукариот. Генетический код как способ записи наследственной информации, его свойства
Ген – функциональная единица наследственности, участок ДНК, несущий информацию о первичной структуре белка или РНК. Свойства гена: • Важнейшим свойством гена является сочетание высокой устойчивости, неизменяемости в ряду поколений со способностью к наследуемым изменениям – мутациям, которые являются источником изменчивости организмов и основой для действия естественного отбора Генетический код – способ записи информации о структуре белков в молекуле ДНК. Система расположения нуклеотидов в молекуле ДНК, контролирующая последовательность расположения аминокислот в молекуле белка. ●специальный кодон – инициатор АУГ, служащий сигналом, запускающим трансляцию белка на рибосоме ●кодоны-терминаторы – УАА, УАГ и УГА, стоп – сигналы, прекращающие трансляцию. Свойства генетического кода: ●Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон). ●Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно. ●Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов (не соблюдается для некоторых перекрывающихся генов вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируют несколько белков, считывающихся со сдвигом рамки). ●Специфичность — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте ●Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов. ●Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека ●Помехоустойчивость — мутации замен нуклеотидов, не приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют консервативными; мутации замен нуклеотидов, приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют радикальными. Особенности строения гена у эукариот: Гены имеют мозаичное строение и состоят из типов участков – экзонов и интронов Экзоны – участки гена, несущие информацию о структуре белка. Интроны – участки гена, не несущие информацию о структуре белка, но выполняющие регулирование гена. Генетический код – это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательного расположения нуклеотидов в и-РНК. • Св-ва ген. кода: • Код триплетен. Это означает, что каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью 3 нуклеотидов, называется триплетом или кодоном. • Код вырожден. Это означает, что каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном (исключение метиотин и триптофан) • Код однозначен – каждый кодон шифрует только 1 аминоксилоту • Между генами имеются «знаки препинания» (УАА,УАГ,УГА) каждый из которых означает прекращение синтеза и стоит в конце каждого гена. • Внутри гена нет знаков препинания. • Код универсален. Генетический код един для всех живых на земле существ. Реализация генетической информации. Основные этапы: транскрипция и посттранскрипционые процессы, трансляция и посттрансляционные процессы. Транскрипция - синтез РНК на матрице ДНК. Функциональной единицей является участок ДНК, состоящий из 3 частей: 1) Промотор(П) – участок ДНК перед структурным геном, с которым связывается Ф-РНК-полимераза 2) Структурный 3) Терминатор (Т) – участок окончания транскрипции Стадии транскрипции 1) Инициализация – связывание РНК-полимеразы с Промотором, расплетение второй спирали ДНК 2) Элонгация – синтез РНК 3) Терминация – окончание синтеза РНК Процессинг – образование зрелой РНК РНК-полимераза Этапы процессинга: 1) Вырезание интронов 2) Сшивание экзонов 3) Модифицирование 5* и 3*-концов
Трансляция - синтез белка на матрице мРНК на рибосомах. 1. Активация аминокислот – присоединение аминокислот к своим собственным тРНК. Ф –аминоацил – тРНК-синтетаза Собственно трансляция 1) Инициация – образование инициирующего комплекса между малой субчастицей рибосомы, кодоном-инициатором АУГ и метионин тРНК. К инициирующему комплексу присоединяется большая субчастица рибосомы, образующих 2 активных центра Р-центр – образование пептидных связей между аминокислотами А-центр – связывание тРНК с кодонами мРНК 2) Элонгация – синтез белковой молекулы
3. Терминация – окончание трансляции В результате трансляции образуется первая структура белка. Далее в каналах ЭПС происходит фолдинг (формирование 2,3,4ой структур белка) Теория оперона: в ДНК помимо структурных генов существуют гены, управляющие работой структурных генов, - регуляторные гены. Оперон или единица генетической регуляции - 1 или несколько структурных генов, отвечающих за 1 биохимическую реакцию, расположенных в хромосоме рядом с группой регуляторных генов Состав оперона: 1. Промотор (П) 2. Оператор (О) – регулирует область оперона, с которой соединяется белок-репрессор 3. 3 структурных гена, которые кодируют 3 Ф, отвечающие за усвоение лактозы в клетке 4. Терминатор (Т) 5. Ген-регулятор (Р) – кодирует белок-репрессор, осуществляет работу оперона; препятствует прохождению РНК-полимеразы к структурным генам. Регуляция биосинтеза белка у прокариот происходит в оперонах на уровне транскрипции. Особенности регуляции у эукариот: 1. Нет оперонов 2. Активность структурного гена регулируется большим числом генов-регуляторов 3. В регуляции работы генов большую роль играют гены-энхансеры (усиливают транскрипцию) и гены-сайленсеры(тормозят транскрипцию) 4. Регуляция работы генов происходит на всех уровнях реализации информации: транскрипция, трансляция и посттрансляционные процессы 5. В регуляции принимаю участие гормоны 6. Наличие альтернативного сплайсинга (гены иммуноглобулинов человека)
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1222)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |