Геном функциональная единица

Основная идея, заключающаяся в том, что один структурный ген отвечает одной полипептидной цепи, эквивалентной одному функциональному звену [74], требует уточнения. В настоящее время представляется нерациональным отождествлять полипептидную цепь с функциональной единицей. Начиная с 1969 г. [75], появилось большое число данных, указывающих [76], что основной единицей следует считать домен , а не полипептидную цепь и что все остальные категории следует сводить к этому базису. [c.59]

Стратегия переноса функциональной единицы наследственности (гена) из одного организма в другой была разработана американскими учеными Стэнли Коэном и Гербертом Бойером в 1973 г. И Коэну, и Бойеру, и многим другим было ясно, что технология рекомбинантных ДНК предоставляет огромные возможности. Как в то время отмечал Коэн, ...есть надежда, что удастся ввести в [бактериальную клетку] Е. соН гены, ассоциированные с метаболическими или синтетическими функциями, присущими другим биологическим видам, например гены фотосинтеза или продукции антибиотиков . [c.16]

Перейдем теперь к структуре ДНК, рассмотрим доказательства того, что именно в ДНК хранится генетическая информация, и постараемся понять природу основных функциональных единиц генетического материала- хромосом и генов. [c.853]

Немедленно после внедрения ДНК в бактериальную клетку геном хозяина перестает существовать как функциональная единица и ДНК фага начинает осуществлять свои собственные фенотипические и генотипические функции. ДНК хозяина уже не может контролировать синтез белков хозяина и служить матрицей д.ля репликации ДНК [112]. [c.159]

Функциональными единицами генома бактерий, кроме хромосомных генов, являются [c.20]

Ген — это участок ДНК, на котором закодирована аминокислотная последовательность, характерная для каждого конкретного белка. Ген является функциональной единицей наследственности и определяет тот или иной признак организма, поэтому информация, содержащаяся в ДНК, называется генетической. Установлено, что не все количество ДНК связано с хранением генетической информации. У высших организмов только незначительная часть ДНК (около 2 %) является носителем генетической информации, а большая ее часть выполняет различные регуляторные функции. Количество ДНК, которое несет генетическую информацию данного организма, называют геномом. [c.219]

Таким образом, структурный цистрон (ген) служит матрицей для синтеза на нем соответствующей и-РНК. Последняя передает эту структурную информацию непосредственно рибосомам, т. е. в свою очередь становится матрицей для синтеза соответствующего белка. Синтез информационной матричной РНК на матрицах структурного цистрона находится под контролем определенных участков в цистронах ДНК-операторов, которые выполняют функции как бы пускового механизма. Оператор обычно расположен на крайнем отрезке цистронов. Формирование и-РНК начинается с оператора и распространяется последовательно вдоль цистрона или групп цистронов. Структурные цистроны, расположенные рядом в цепи ДНК, имеют общий координирующий оператор, который назван опероном. Скорость формирования и-РНК на структурных цистронах контролируется другой функциональной единицей — цистроном-регулятором, или ген-регулятором. Они образуют специфические белковые продукты, называемые репрессорами. Репрессоры, с одной стороны, связаны с оператором, а с другой, обладают способностью реагировать строго спе- [c.293]

Предположим, что кому-то удалось клонировать ген, кодирующий вновь открытый белок. Как установить внутриклеточную функцию данного белка Задача эта весьма непроста, поскольку ни трехмерная структура белка, ни полная нуклеотидная последовательность гена этого белка не позволяют судить о его функции. Кроме того, многие белки, например, структурные белки и белки сложных мультиферментных комплексов, будучи отделены от других компонентов сложной функциональной единицы, в состав которой они входят, не проявляют своей обычной активности. [c.244]

Не вдаваясь в слишком специальные детали, достаточно сказать, что в этой схеме нашли свое место и размеры, и взаимное расположение различных структурных элементов, которые образуют функциональную единицу генома. Центральной частью модели, разумеется, выступает тот участок ДНК, который несет собственно наследственную информацию — то есть представляет собой ген в узком значении этого слова. Вместе с ним в состав функциональной единицы входят участки, которые выполняют важные регуляторные функции или служат сигналом начала или завершения процесса транскрипции гена. При транскрипции, как известно, образуется молекула матричной рибонуклеиновой кислоты (м-РНК), которая в дальнейшем переправляется из ядра в цитоплазму и там становится направляющим началом при синтезе белковой молекулы. [c.171]

Рис. 11-23. Общая схема строения хроматина. Показаны (сверху вниз) двойная спираль ДНК нить, включающая три нуклео-сомы участок хроматинового волокна толщиной 30 нм ряд из десяти смежных петель, образованных таким волокном модель участка метафазной хромосомы и наконец, вся метафазная хромосома. При обсуждении репликации ДНК наиболее важные структуры-это сами нуклеосомы. По-видимому, они остаются связанными с ДНК постоянно, даже при ее репликации. Существенны при репликации ДНК также и петельные домены, которые, как полагают, служат функциональными единицами при экспрессии генов

Являются ли соседние участки хроматина, образующие полосы во время митоза, также и функциональными единицами экспрессии генов Если да, то можно ожидать, что ДНК таких полос в тех клетках, в которых она экспрессируется, должна быть упакована в менее конденсированные хроматиновые структуры, чем в клетках, где такой экспрессии не происходит. Действительно, есть сообщения о различном времени репликации определенных хромосомных полос в клетках из разных тканей. Если такие сообщения подтвердятся, это будет означать, что процесс дифференцировки клеток у многоклеточного животного сопровождается тонкими изменениями структуры отдельных хромосомных полос. Эти изменения могли бы в свою очередь играть важнейшую роль в эмбриогенезе, помогая определять, какой набор генов будет экспрессироваться в клетках каждого типа при дифференцировке. [c.167]

Оперон — генетическая единица транскрипции кода ДНК. Совокупность ге- яов, составляющих функциональную единицу хромосом. Состоит из структурных геиов и гена-оператора. [c.345]

Мы теперь вернулись назад, к тому пункту, от которого отошли в конце гл. 1. Там мы убедились, что эгоистичности следует ожидать от любой сущности, заслуживающей названия основной единицы естественного отбора. Мы видели, что некоторые исследователи считают единицей естественного отбора вид, другие — популяцию или группу в пределах вида, третьи — индивидуум. Я предпочитаю рассматривать в качестве основной единицы естественного отбора, а поэтому и функциональной единицы, представляющей самостоятельный интерес, отдельный ген. [c.33]

Ген — основная физическая и функциональная единица наследственности. Ген представляет собой специфическую последовательность нуклеотидов в ДНК, которая устанавливает последовательность аминокислот в определенном белке. [c.114]

Ген (цистрон) — часть молекулы ДНК, имеющей определенную последовательность нуклеотидов, представляет собой функциональную единицу наследственной информации. Число нуклеотидов, входящих в состав различных генов, неодинаково. [c.137]

Генетика микроорганизмов характеризует их наследственность, и изменчивость. Носителями наследственности являются хромосомы, которые состоят из ДНК. Именно в молекуле ДНК закодирована генетическая информация, которая контролирует все процессы обмена, роста и размножения. Каждому признаку соответствует в качестве носителя информации определеный ген (функциональная генетическая единица). Обмен генетическим материалом происходит у микроорганизмов тремя путями трансформацией, трансдукцией и конъюгацией [1]. [c.17]

Цитохромоксидазы выполняют в аэробных организмах уникальную функцию они соединяются с Ог почти таким же образом, как и гемоглобин, а затем быстро восстанавливают Ог до двух молекул НгО [24а]. Происходит разрыв связи О—О для восстановления требуется четыре электрона. Очевидно, процесс этот сложен и пока еще плохо изучен. Важно отметить, что цитохромоксидаза, содержащаяся в митохондриях млекопитающих, имеет два гема (цитохром а) и два атома u(I) на одну функциональную единицу. Таким образом, при восстановлении обеих молекул цитохрома а и двух атомов меди может быть запасено четыре электрона для последующего восстановления одной молекулы Ог. Химия цитохромоксидазы слабо изучена. Как впервые обнаружил Кейлин, только половина молекул цитохрома а соединяется с СО. Она была названа цитохромом аз. По данным электрофореза в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия, в цитохромоксида-зе дрожжей имеется шесть или семь субъединиц с мол. весом от 5 000 до 42 000 [24Ь, с]. Интересно отметить, что три наиболее крупные субъединицы, по-видимому, кодируются генами митохондриальной ДНК. Группы гема присоединены к пептидам меньшего размера. Было высказано предположение, что в интактном ферменте молекула Ог вначале связывается между атомом железа цитохрома аз и ионом двухвалентной меди aV—Ог—Си+. На следующей стадии происходит двухэлектронный процесс восстановления Ог с образованием перекисной структуры и далее двух молекул воды. [c.376]

Термин цистрон, означающий функциональную единицу генетического вещества, управляющую синтезом определенного белка, мы предпочитаем старому термину геп. Как увидим далее, понятие цистрона определяется весьма строго и имеет простой молекулярный смысл, в то время как понятие гена в классической генетике было сложным, так н е как сложны морфологические признаки. Сама возможность ввести простую функциональную единицу наследственного вещества возникла как результат развития биохимической генетики в опытах Бидла и Тэтума, приведшей к расчленению сложных признаков на простые и в конце концов к общему принципу [c.293]

Ф. Жакоб и Ж. Моно разработали общую теорию механизма регуляции синтеза белков. Предполагается, что регуляция белкового синтеза идет на уровне ДНК. Сущность ее заключается во включении и выключении определенных функциональных единиц, расположенных в молекулах ДНК. Молекулы ДНК функционально не однородны по своей длине и содержат многочисленные структурные цистроны и нистроны-регуляторы. Эти функциональные единицы называют также генами структурные гены, ген-регулятор, ген-оператор и т. д. (см. рис. 37). Первичная структура, или полипептидные цепи, определяется последовательностью нуклеотидов в соответствующем цистроне молекулы ДНК, или структурном гене. Первичным продуктом деятельности струк- [c.292]

Бензер решил установить, не обусловлен ли фенотип гП-мутантов из его коллекции повреждениями более чем в одной функциональной единице. То обстоятельство, что два г11-мутанта при разнообразных экспериментальных условиях проявляют один и тот же фенотип, само по себе вовсе не гарантирует, что соответствующие мутационные изменения затрагивают одну и ту же функциональную единицу. Мы уже упоминали, например, что стерильные пятна типа г на обычных штаммах Е. соИ образуются при разных мутациях, удаленных друг от друга настолько сильно, что вряд ли они затрагивают одну и ту же функциональную единицу. И если разные гП-мутанты неспособны размножаться на непермиссивных штаммах К, то это не обязательно означает, что всем им свойствен один и тот же функциональный дефект генетического материала. Для выяснения принадлежности двух различных мутаций гП к одной и той же функциональной единице Бензер воспользовался так называемым цис-транс-те-стом, или тестом на комплементарность (фиг. 153), приспособив его для-работы с фагами. Этот тест был разработан ранее применительно к высшим организмам стой же целью, т. е. для изучения природы функциональной единицы. Комплементационный тест Бензера был основан на том, что на штамме К, зараженном одновременно гИ-мутантом и фагом дикого типа г, оба типа размножаются нормально. Это означает, что нормальный ген родительского фага дикого типа способен обеспечивать функцию, необходимую для размножения на штамме К не только фага дикого типа, но и дефектного гП-мутанта. На языке генетики можно сказать, что при смешанном заражении штамма К двумя фагами ген дикого типа г доминирует над мутантным аллелем гН. В тесте на комплементарность клетки штамма К заражают двумя гИ-мутантами (каждый из которых в одиночку не способен размножаться на штамме К), чтобы выяснить, смогут ли они при смешанном заражении помогать друг другу и образовывать инфекционное потомство. Если два мутанта способны к такому совместному размножению, то это означает, что две мутации этих мутантов локализованы в разных функциональных единицах фагового генома. Неспособность одного из мутантов размножаться на штамме К (иными словами, его фенотип гН) свидетельствует о том, что этот мутант неспособен осуществлять какую-то определенную функцию или вызывать синтез какого-то определенного белка, необходимого для размножения фага в зараженной клетке. Фенотип гП второго мутанта также свидетельствует о неспособности осуществлять какую-то необходимую функцию, но только другую, т. е. [c.310]

Приблизительную длину цистронов (или генов) гПА и гПВ можно вычислить, исходя из частот рекомбинации мутантных локусов, находящихся на разных концах этих цистронов. Оказалось, что расстояние между двумя наиболее удаленными друг от друга локусами гена А равно примерно 6 единицам карты, а соответствующее расстояние для гена В составляет около 4 единиц. Исходя из предполагаемой общей длины генетической карты фага Т4 и содержания ДНК в фаговой частице (мы уже использовали эти данные при определении минимальной величины единицы генетической - рекомбинации), можно рассчитать, что ген А соответствует (6Л500)-2-10 800, а ген В — (4/1500)-2-10 500 парам нуклеотидов в двойной спирали фаговой ДНК. Эта величина хорошо согласуется с примерным значением функциональной единицы, полученным а priori на основании принципов, изложенных в гл. VHI. [c.312]

Ген-это функциональная единица, часть молекулы ДНК. Полное описание структуры и организации генов какого-либо организма подразумевает описание последовательности нуклеотидов в ДНК этого организма. Однако описание полной последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК даже мельчайших вирусов составляет колоссальную проблему, практически неразрешимую для молекул ДНК высших организмов. Действительно, существующее у всех видов организмов генетическое разнообразие свидетельствует о том, что ни одна последовательность нуклеотидов в геноме не является уникальной и инвариантной для всех особей вида. Геном Е. соИ состоит примерно из 3,2-10 нуклеотидных пар (н.п.). Ясно, что даже для такого небольшого генома, как Е. соИ, возможно огромное количество различных нуклеотидных последовательностей. Для каждой нуклеотидной пары существуют четыре возможности (АТ, ТА, Gr , G), и, следовательно, число возможных нуклеотидных последовательностей в генотипе Е. oli составляет = jQi,93 io6 гJJJQДQ возможных последовательностей в молекуле ДНК человека, очевидно, много больще этого огромного числа. Содержание ДНК в гаплоидном геноме некоторых эукариотических организмов представлено на рис. 5.1. Числа на шкале показывают, во сколько раз количество ДНК превышает количество ДНК в геноме Е. соИ. [c.127]

Учитывая важность цис-транс-теста для определения функциональной генетической единицы, Бензер предложил для обозначения групп комплементации г//-мутаций термин цистрон . С тех пор употребление термина цистрон в качестве синонима гена (как единицы функции) стало общепринятым. [c.170]

В фаговом геноме сайт POP и гены int и xis примыкают друг к другу, образуя своего рода обособленную функциональную единицу, ответственную за сайт-специфическую рекомбинацию. Транскрипция генов int и xis находится под контролем двух различных промоторов. Один из них расположен вне вышеупомянутой структурно-функциональной единицы, что обеспечивает согласование инициации рекомбинационных процессов с определенными этапами в жизненном цикле фага. На начальной стадии инфекции фагом X транскрипция гена int активируется регуляторным белком сП. При его участии РНК-полимераза может считывать int с промотора pj, локализованного внутри гена xis. Благодаря этому экспрессируется только ген int и образуется интеграза, обеспечивающая встраивание инфицирующего фага в сайт ВОВ на хромосоме клетки-хозяина (рис. 14.13). С другой стороны, когда в лизогенной [c.153]

Видно, что увеличение избыточности и одновременно уменьшение энтропии происходит в ряду от MS2 к SV40. У генома MS2, избыточность которого минимальна, гены практически не перекрываются друг с другом. Геномы вирусов G4, ФХ174, SV40 имеют зоны перекрытия функциональных единиц иногда весьма обширные. Такого рода наложения увеличивают число ограничений, которым должна удовлетворять нуклеотидная последовательность, и повышают ее избыточность. [c.77]

ЯМ. Согласно этому критерию если две мутации объединяются путем скрещивания в F и не поврежденные мутациями участки генетического материала взаимодействуют комплементарно, т. е. образуется гибрид дикого типа, то мутации относят к разным функциональным единицам — разным генам. В этом случае имеет место классическая дигетерозигота. Если же при объединении в Р двух мутаций возникает гибрид мутантного фенотипа, это означает, что обе мутации повреждают одну и ту же функциональную единицу — один и тот же ген. В этом случае имеет место гетероаллельная комбинация, или компаунд. [c.372]

Сходную категорию составляют гены, присутствующие в генотипе в качестве полноценных функциональных единиц, но не функционирующие вследствие репрессии. К этой группе принадлежат рибосомные гены, которые могут быть выявлены путем гибридизации ДНК—ДНК (Весак, Goissis, 1971 Весак et al., 1978). Репрессия осуществляется на молекулярном уровне. [c.245]

Сходство между T R и антителами распространяется и на то, как обеспечивается разнообразие, например, V-областей а- и Р-цепей на генетическом уровне. Информация о V-области Р-цепи распределена между тремя отдельными участками ДНК в хромосоме 6 мьпии и хромосоме 7 человека с каждым из двух Ср-сегментов соединяются примерно 20 Vp-, 2 Dp- и 6 Jp-сегментов. Генные сегменты а-цепи-примерно 50 V , 50 и один Сц-у мыши и человека локализованы на хромосоме 14. Кодирующие сегменты для у-цепей также разделены, но образуют четыре кластера, каждый из которых содержит несколько V-, J- и С-сегментов в результате их соединения образуется ген функциональной у-цепи. Механизм перестройки до конца не изучен, но, по-видимому, сходен с таковым для генов антител. Здесь тоже сигналом узнавания служит комплекс из гептамерной и нонамерной единиц. [c.294]

Н. П. Дубинин выдвинули предположение, что ген состоит из отдельных ступенек . В настоящее время это блестяще подтвердилось новыми исследованиями. Установлено, что ген представляет собой часть молекулы ДНК и состоит из сотен пар нуклеотидов. Ген как функциональную единицу американский генетик С. Бензер предложил назвать цистроном. Именно цистрон определяет последовательность аминокислот в каждом специфическом белке. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология