Гены строение и размеры

Рис. 23.2. Упрощенная схема строения хромосомы. На самом деле число генов в хромосоме составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч. Размеры генов также варьируют.

Рис. 20.16. Все функционирующие глобиновые гены имеют прерывистое строение и содержат три экзона. Размеры участков ге-

Гены имеют самое разнообразное строение и размеры [c.252]

Взаиморасположение атомов, т. е. строение вещества, определяет его свойства. Ст строения вещества зависят не только свойства самого вещества, но и характер тех процессов, в которых оно участвует. К наиболее важным проблемам современной биологии относятся вопросы, связанные с формой и размером молекул. Гены, например, по своему строению представляют собой типичные органические соединения — нуклеиновые кислоты. Они регулируют синтез других органических веществ, белков. Белки являются основным компонентом живого организма. Они дают ему оболочку (кожа) они обеспечивают его движение (мышцы и сухожилия), связь (нервы), функции защиты и снабжения (буферы, антитела, гемоглобин) и, наконец, обеспечивают и контролируют течение всех жизненных процессов (ферменты и гормоны). [c.309]

Например, молекулярная генетика представляет собой квантовую теорию наследственности. Неудивительно, что одним из основоположников молекулярной генетики стал Э. Шредингер, открывший квантовую механику. Основываясь на радиобиологических данных советского биофизика Н. В. Тимофеева-Ресовского ( 900—1981) и исходя из квантовых представлений, в 1943 г. Шредингер смог рассчитать размеры гена, В конечном счете это привело к синтезу гена и генной инженерии. Интересно, что схема диалектического познания здесь та же, что и в химии сведения о наследовании признаков -> законы наследственности Менделя — Моргана квантово-генетическая теория строения хромосом вывод законов Менделя — Моргана-> синтез гена-> создание новых организмов с заданными наследственными признаками. Здесь особенно наглядно выступает глубокая связь химии и современной биологии. [c.156]

Необычный диапазон колебаний величины С обнаружен у амфибий, у которых минимальный размер генома не превышает 10 п. п., в то время как максимальный размер составляет почти 10 п.н. Трудно поверить, что такие различия могут соответствовать 100-кратным различиям в количестве генов, определяющих специфические особенности разных амфибий. Подобный скептицизм уси-ливается фактом существования нескольких довольно близкородственных видов, у которых обнаруживаются удивительные различия в размерах генома в целом. Так, например, два вида амфибий, имеющих весьма сходное морфологическое строение, могут различаться, скажем, в 10 раз по относительному содержанию ДНК. Также кажется маловероятным существование 10-кратных различий в числе генов. Если все-таки число генов у разных организмов примерно одинаково, то основная часть ДНК у видов с большим размером генома не кодирует белков. Какова же тогда ее функция [c.222]

При использовании метода картирования К-петель РНК замещает одну цепь ДНК, гибридизуясь с участками ДНК по обе стороны от промежуточной последовательности. Но сама промежуточная последовательность остается неизменной, сохраняя исходное двухцепочечное строение. В результате образуется структура, приведенная на рис. 20.4, где два участка, кодирующие РНК, в гибриде объединены, как это видно по двум вытесненным из гибрида одноцепочечным петлям ДНК. В месте соединения этих петель наружу вытесняется двухцепочечная петля ДНК, соответствующая промежуточной последовательности. В приведенном на рис. 20.5 примере виден единственный интрон р ° -глобинового гена мыши. (В этом гене также имеется и второй интрон, размеры которого слишком малы для того, чтобы он был виден в электронный микроскоп см. ниже.) [c.247]

В клетке, синтезирующей антитело, каждая цепь иммуноглобулина кодируется одним геном, имеющим прерывистое строение. Экзоны этого гена в точности соответствуют функциональным доменам белка. Первый экзон вариабельной области кодирует сигнальную последовательность (необходимую для прикрепления к мембране), второй-основную часть У-области (размером менее 100 кодонов). Структура константной области зависит [c.504]

Исследование гетеродуплексных молекул, образованных ДНК мутанта и ДНК дикого типа, показало, что инсерционные мутанты содержат участки ДНК, встроенные в молекулу ДНК дикого типа (рис. 8.11). Было обнаружено, что несколько различных встраивающихся последовательностей могут вызывать мутации многих генов. Некоторые свойства наиболее известных из этих последовательностей представлены в табл. 8.1. Они различаются размером, но имеют некоторые общие черты строения. На концах содержатся одинаковые или почти одинаковые нуклеотидные последовательности, расположенные, однако, в обратном порядке. В случае IS1, например, концевые последовательности содержат по 23 нуклеотида, 18 из которых одинаковы для обоих [c.241]

Так же как и пуфы политенных хромосом (которые, возможно, имеют сходное строение), хромосомы типа ламповых щеток активно участвуют в транскрипции. Считают, что приблизительно 3% ДНК участвует в образовании мРНК, накапливающейся в ооците и функционирующей на ранних этапах эмбрионального развития [272]. Было бы логично предположить, что одна петля в хромосоме типа ламповых щеток,, подобно одному диску политенной хромосомы, играет роль транскрипционной единицы. Однако здесь мы сталкиваемся со следующим парадоксом количество ДНК, содержащееся в одном диске или в одной, петле, достаточно для детерминирования 30—35 белков среднего размера. Тем не менее при анализе тонкой генетической структуры хромосомы дрозофилы в каждом диске удается обнаружить не более одной единицы комплементации [273]. Из этого следует, что всего лишь 3% ДНК дрозофилы содержат структурные гены для синтеза белков. Что же делает остальная ДНК и почему мутации в ней не приносят вреда организму Ответы на эти вопросы до сих пор, к сожалению, не получены. [c.297]

Ни одна нз биологических систем не функционирует с абсолютной точностью, и особенно трудно достигнуть такой точности в нервной системе, где зто особенно необходимо. Например, у некоторых особей неизбежно окажутся гены, определяющие, скажем, несколько ббльшую величину мышц, а у других-гены, вызывающие небольшое отклонение в размерах мозга или длине конечностей. Так как в результате половой рекомбинации происходит перетасовка различных генов, нет никакой гарантии, что гены, влияющие на размеры и строение одной части тела, будут сочетаться с генами, вызывающими точно скоррелированные изменения других частей. Поэтому нередко будут возникать несоответствия между разными частями нервной системы или между мозгом и органами, которые он иннервирует. Чем сложнее организм и его нервная система, тем больше аероятность неполной согласованности в результате такой независимой изменчивости составных частей. [c.143]

Особенности строения предшественника, узнаваемые ферментами сплайсинга, можно выявить, внося изменения в молекулу РНК либо путем манипуляций с клонированным геном in vitro, либо с помощью мутаций in vivo. На отсутствие необходимости в наличии интрона со строго определенными последовательностью нуклеотидов и размером указывает существование природных различий между генами. Это подтверждается экспериментами, при которых в интрон встраивали дополнительный фрагмент размером 21 п.п., что приводило к увеличению длины дополнительной ветви предшественника, но не влияло на сплайсинг. [c.319]

Исследование вирусов, особенно бактериальных, внесло огромный вклад в наше понимание генетических явлений. Быстрое размножение бактериофагов дает возможность за одни сутки производить скрещивания в потомстве двух последовательных поколений. Аналогичные скрещивания на дрозофиле требуют 3,5 недель, а на кукурузе-по меньшей мере года. Кроме того, огромная численность фаговых популяций, содержащихся в нескольких миллилитрах кyльtypaльнoй жидкости, дает возможность наблюдать очень редкие генетические события. Малый размер геномов многих фагов по сравнению с геномом бактерий, например Е. соН, позволяет идентифицировать все или по крайней мере большинство фаговых генов и весьма подробно представить себе генетическую организацию и регуляцию генома в целом. Геном фага фХ174 состоит всего из девяти генов, геном фага лямбда-менее чем из 60, тогда как геном Е. соН насчитывает, вероятно, несколько тысяч генов. Сочетание этих замечательных достоинств сделало вирусы незаменимыми генетическими объектами и привело к тому, что геномы некоторых бактериофагов изучены в настоящее время лучше, чем каких бы то ни было иных организмов. Они могут служить моделями при анализе строения и работы более сложных геномов. [c.190]

Связь между строением хроматина и временем репликации ДНК подтверждается данными о времени репликации отдельных генов. Популяцию растущих клеток метили бромдезоксиуридином, после чего клетки тут же разделяли по размеру центрифугированием. Так как рост клеток связан с клеточным циклом, клетки большего размера окажутся старше , и их ДНК, таким образом, будет помечена на более поздней стадии S-фазы. Из клеток каждого типа выделяли ДНК, меченную BrdU, и гибридизовали ее с серией известных ДНК-зондов, чтобы определить, какие гены она содержит. Поскольку ДНК, в состав которой входит BrdU, более плотная, ее легко можно отделить от обычной ДНК пу- [c.139]

Как уже было отмечено, важнейшим источником генов являются геномы живых организмов. Строение и размер геномов в целом отражают положение организма в эволюционном ряду. Геном бактерии Е. соИ состоит из кольцевой двуспиральной молекулы ДНК размером 5- 10 п. о., что соответствует около ЗХ Х10 Д. Геном человека и высших животных содержит в тысячи раз большее количество ДНК, распределенное по нескольким десяткам хромосом. До появления метода генетической инженерии, т. е. до 1972 г., единственным способом фрагментации ДНК было ее гидврдинамическое дробление. Препараты очищенной ДНК, как правило, имеют молекулярную массу в пределах 30— 50 10 Д, т. е. в процессе выделения происходит 100 разрывов на хромосому Е. соН. Достаточно простыми методами (пропуская раствор ДНК многократно через иглу шприца) можно получить фрагменты ДНК в 1—5 10 Д, т. е. размером со средний ген. Гидродинамические разрывы происходят в произвольных точках молекулы ДНК, что приводит к образованию чрезвычайно сложной смеси неидентичных фрагментов. Достаточная выборка [c.138]

Интересная особенность строения генома актиномицетов — явление амплификации части генома. Амплифицированные последовательности (АП) имеют размер от 50 т. п. о. до примерно 0,2 т. п. о. и от 10 до 500 тандемно повторяющихся копий. В сумме они могут составлять до 30 % генома. По крайней мере в некоторых случаях повторяющаяся единица фланкирована прямыми повторами. Возможно, повторы имеют функции IS-элементов. Рекомбинация по прямым повторам может приводить к вариантам, имеющим отличную от исходной локализацию генов, расположенных между ними, вариантам с разным числом копий этих генов и полностью утратившим эти гены. Все это приводит к возникновению мутантных фенотипов. Возможно, это вторая причина помимо интеграции и вырезания плазмид, приводящая к реверсибильной и нереверсибильной генетической нестабильности у актиномицетов. [c.169]

В дальнейшем у бактерий были обнаружены более сложные мигрирующие элементы — транспозоны, которые отличаются от /5-элементов тем, что в них включены некоторые гены, не имеющие отношения к самому процессу транспозиции. Известны транспозоны, включающие гены устойчивости к антибиотикам, ионам тяжелых металлов и другим ингибиторам. Транспозоны обычно фланкированы длинными прямыми или инвертированными повторами, в роли которых часто выступают /5-элементы (см. рис. 13.17). Сходно устроены и транспозоны эукариот, например Ту /-элемент Sa h. erevisiae размером 5700 п. н., вызывающий дупликации 5 п. н. в точках интеграции с ДНК хромосом (рис. 13.16). Подобное строение имеют и множественные диспергированные гены D. melanogaster (МДГ), и ДНК-копии ретровирусов. [c.339]

Как известно, амфибии - малоподходяш,ий объект для генетических экспериментов вследствие больших размеров генома и очень длительного генерационного (т.е. от яйца до яйца ) периода. Поэтому долгое время феномен нейральной индукции, продемонстрированный на модели развития амфибий, был недоступен для анализа с использованием традиционных генетических методов. Ситуация начала меняться вследствие открытия принщта универсальности генетических регуляторных процессов, приводящих к формированию основных осевых структур зародыша (так называемого плана строения тела зародыша). Мы имеем в виду, в первую очередь, открытие гомеобокс-содержа-Ш.ИХ регуляторных генов, которые определяют развитие многих, если не всех изученных многоклеточных животных. Структурное и функци- [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология