Гены структурные цистроны

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]

Теория, разработанная Жакобом и Моно, дает понятие о механизме индукции ферментов. Синтез ферментов, как уже было сказано выще, определяют участки молекулы ДНК — цистроны, или структурные гены. Помимо них в молекуле ДНК имеются также регуляторные гены, контролирующие деятельность структурных генов. Гены-регуляторы вызывают или прекращают синтез особых веществ белковой природы — репрессоров. Они специфически блокируют соответствующий структурный ген, прекращая таким образом синтез и-РНК и вместе с этим синтез определенного ферментного белка (рис. 19). [c.46]

Что за единицы нужны нам для обсуждения идеи оптимальности и естественного отбора В моделях отбора участвует ген - единица воспроизводства. С этой точки зрения вся классическая компонента ДНК выступает, например, как одна частица, хотя она наверняка подразделена пространственно и несет много единиц функции при обычном определении последних [29]. Единицей функции считаются, например, структурный ген - цистрон, кодирующий белковую молекулу, и [c.119]

Нам следует обсудить теперь еще один вопрос. Мы до сих пор еще не в состоянии объяснить, почему же клетка не производит непрерывно все те белки, включая ферменты, которые она может делать. Некоторые ферменты образуются только тогда, когда появляется потребность в них. По общему мнению, большая часть ДНК в обычных условиях закрыта , т. е. не работает. Весьма привлекателен предложенный Жакобом и Моно вероятный механизм регулирования синтеза ферментов [102—106] у бактерий. По их мнению, несколько структурных генов или цистронов, рас- [c.283]

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]

Ri и R 2 — гены-регуляторы, Oi и Оа — гены-операторы, х, структурные гены цистронов. [c.208]

Если сайты разрыва отстоят только на длину одного структурного гена, то результатом этого события будут четыре гаметы две, вовсе не содержащие данный ген, и две другие, содержащие его в дуплицированном виде (рис. 3.44). Гаметы, содержащие делецию, с высокой вероятностью могут утратиться вследствие гибели эмбриона. С другой стороны, гамета с дупликацией приведет к появлению диплоидного индивида, у которого в мейозе возможно ошибочное спаривание гомологичных цистронов и, следовательно, неравный кроссинговер. [c.229]

Структурные гены (цистроны) [c.34]

Лизогения — это наследственная способность некоторых микробов продуцировать фаг без предварительного инфицирования их этим фагом. У лизогенных микроорганизмов фаговая ДНК (профаг) встроена в нить ДНК хозяина. Как правило, профаг включен в бактериальную хромосому в определенном ее участке и реплицируется при размножении клеток. Иногда в геном хозяина вовлечено несколько профагов. Такие организмы называются полилизогенными. Обычно структурные цистроны профага репрессированы особым белком, блокирующим специфическую область генома фага и предотвращающим транскрипцию его генов. Индукция профага происходит спонтанно или под действием различных факторов фаговая ДНК отделяется от ДНК хозяина, профаг превращается в вегетативный фаг, после интенсивного размножения которого клетка лизируется и зрелый фаг выходит в окружающую среду. [c.313]

Важно уяснить, что именно основания, пуриновые или пиримидиновые, являются носителями генетической информации, подобно тому как боковые цепи аминокислот определяют химические и функциональные свойства аминокислоты. Носитель наследственной информации — молекула ДНК — организована в клетке в структурные единицы — гены. Эти последние в свою очередь локализованы в особых структурах — хромосомах, которые находятся в ядре животных или растительных клеток. Именно ген содержит информацию, определяющую специфический признак цвет глаз и волос, рост, пол и т. д. Однако для описания на молекулярном уровне ген — довольно сложное образование, так как число молекулярных стадий при реализации конкретного признака может быть весьма велико. Отметим, что любой генетический признак реализуется с помощью белкового синтеза (структурного белка либо фермента), и введем понятие более простого элемента — цистрона. Цистрон определяют как часть ДНК, которая несет генетическую информацию (кодирует) о синтезе лищь одной полипептидной цепи. Хромосома содержит много сотен цистронов. Все количество ДНК, содержащееся в клетке, называется геномом. [c.108]

В экспериментальных исследованиях чаще всего использовали мышей, у которых гены, ответственные за иммунный ответ (Ir-гены), расположены в локусе гисто-совместимости 17-й хромосомы между генами Н-2к и Ss—Sip и состоят из 100—1000 цистронов. Предполагается, что 1г-гены или их продукты кодируют IgT-рецепто-ры, а возможно, входят в них структурно во всяком случае, под их контролем находится как распознавание антигена, так и клеточная кооперация [105]. [c.16]

Для сравнения приведем здесь оценки масштаба генетической карты у других организмов. У бактериофага Т , но Бензеру, 1 единица рекомбинации соответствует 250 парам нуклеотидов, у Drosophila, по Понтекорво, — 3 -10 пар нуклеотидов. Зная масштаб генетической карты, можно определить физический размер одного цистрона и оценить кодовое число. Мы видели выше (стр. 333), что размеры цистрона фосфатазы составляют примерно 0,3 единицы вероятности рекомбинации (по расстояниям на генной карте между крайними из изученных мутантов).Это соответствует 1500 парам нуклеотидных звеньев. Молекулярный вес цистрона Р составляет 1500 330 2 = 10 . Белок фосфатаза имеет молекулярный вес 80 ООО, т. е. состоит примерно из 800 аминокислотных звеньев, но опыт показывает, что в макромолекуле этого белка имеется 2 одинаковые структурные единицы. Следовательно, кодированы 400 аминокислотных звеньев белка С помощью 1500 нуклеотидных звеньев нуклеиновой кислоты. [c.340]

Цистрон i называется, как уже упоминалось, геном-регулятором. У всех ферментов, которые подвергались изучению, обнаружены гены-регуляторы. Следовательно, механизм образования ренрессора для синтеза каждого белка — явление общее. Положение гена-регулятора на хромосоме далеко не во всех случаях так же близко от структурного гена, как в случае галактозидазы. Именно потому, что ген-регулятор зачастую находится далеко от структурного гена, управляющего синтезом фермента, мы с логической необходимостью должны признать существование некоторого химического вещества — ренрессора, способного диффундировать в цитоплазме и передавать приказы , в частности тормозить или захшрать синтез данного белка. Химическая природа ренрессора пока неизвестна. [c.490]

Теория лизогении была подтверждена генетическими экспериментами, т. е. нахождением особого типа мутантов и их локализацией на генетической карте. Область хромосомы X содержит центральный сегмент С, управляющий лизогенизацией вируса и рядом цистронов, являющихся структурными генами, управляющими синтезом белков фага. Способность к лизогенизации полностью утрачивается в результате точечных мутаций С+ Ср. Исследование рекомбинантов показывает, что все эти мутации расположены в маленьком сегменте внутри С. Этот сегмент обозначается символом ira (иммунитет). Локус im и есть ген-регулятор, управляющий синтезом специфического репрессора белков фага. Изучая гетерозиготы, содержащие обе аллели С+ и j, мы убеждаемся в том, что мутант j рецессивен.. [c.500]

В результате многочисленных исследований, начало которым было положено работами Бензера но составлению генных карт фагов некоторых бактерий, удалось установить молекулярные размеры гена и его структурных деталей — мутона и рекона. При степени полимеризации синтезируемого белка, равной 500, что соответствует молекулярному весу порядка 50 ООО, длина цистрона, т. е. участка цени ДНК, ответственного за синтез этого белка, около 1500 нуклеотидов. Значит, молекулярный вес цистрона равен 1500 X 330 X 2 = 10 (330 — молекулярный вес нуклеотида, 2 — число цепей в двойной спирали). Мутон, очевидно, состоит [c.472]

Начало синтеза белка-фермента под влиянием индукции обусловлено синтезом и-РНК на соответствующем участке цепи ДНК, называемом цистроном или структурным геном (на рисунке 37 это Г1Г2Г3). Если перестает вырабатываться соответствующая информационная РНК, то синтез того или иного фермента подавляется (репрессируется). [c.293]

Первые исследования механизма генетического контроля были посвящены синтезу -галактозидазы, осуществляющей гидролиз дисахарида лактозы до моносахаридов глюкозы и галактозы в клетке Е. соИ. Опыты привели к открытию белка-репрессора лактозного оперона, включающего транскрипцию структурных генов (в данном случае, гена -галактозидазы, а также пермеазы и галактозид-транс-ацетилазы). Это достигается путем связывания репрессора с операторным участком ДНК длиной в 21 нуклеотид, перекрывающимся с последовательностью промотора. В результате блокируется доступ РНК-полимеразы к ее участку связывания и транскрипция цистронов делается невозможной. Для индукции и репрессии синтеза белка, т.е. изменения скорости процесса в противоположных направлениях, необходимо наличие в модели регуляторного механизма еще одного элемента индуктора, который должен, с одной стороны, контролировать действия белка-репрессора лактозного оперона, а с другой -быть связанным прямо или косвенно с функцией синтезируемого фермента. Такой индуктор действительно был обнаружен, и им оказался субстрат -галактозидазы лактоза, точнее, аллолактоза, близкая по строению и образующаяся в присутствии лактозы. [c.118]

Что такое ген (рис. 2.100). В классической генетике ген рассматривался как единица мутации, рекомбинации и функции. Принято было считать также, что гены расположены в хромосоме в линейном порядке подобно бусинкам на нити. Однако детальный генетический анализ показал, что такое представление является упрощенным например, у дрозофилы два тесно сцепленных мутантных гена, будучи на одной хромосоме (т. е. в г мс-положении), дают меньший фенотипический эффект, чем те же две мутации, расположенные на гомологичных хромосомах (т.е. в т/ анс-положении). Нередко фенотипический эффект и вовсе отсутствовал. Г ены, демонстрирующие такой цис-транс-э ект, были названы псевдоаллелями (см. также разд. 3.5.1 рис. 3.30). В дальнейшем биохимический анализ показал, что г/ис-ш/ анс-эффект возникает в том случае, когда две мутации затрагивают разные сайты в пределах структурного гена, кодирующего один простой белок. Когда две такие мутации находятся в г мс-положе-нии, гомологичный нормальный ген способен контролировать синтез функционально интактного белка. С другой стороны, когда две мутации находятся в транс-по-ложении, интактный белок не образуется. Развитие молекулярной генетики в 50-е гг. сделало необходимым введение новой терминологии. По предложению Бензера (1957 [569]) единицу рекомбинации стали называть реконом, единицу мутации-мутоном, а единицу функции-цистроном (по цис-транс-эффекту). В последующие годы было показано, что рекой и мутон соответствуют отдельному нуклеотиду-самой маленькой единице генетического материала, тогда как цистрон соответствует фрагменту ДНК, кодирующему одну полипеп-тидную цепь. Из этих трех терминов только последний стал популярным среди гене- [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология