Вы находитесь здесь: Главная > Биохимические основы наследственности > Строение гена.

Строение гена.

Строение гена.

Ген – это участок ДНК, коллинеарно кодирующий определенный белковый или нуклеиновый продукт.

Ген – это участок ДНК, несущий определенную генетическую информацию.

У человека примерно от 50 тыс. до 100 тыс. генов (из них ~ 5 тыс. охарактеризованы, а около 2 тыс. картированы – т.е. нанесены на карты хромосом).

Ген может быть представлен десятками, сотнями или тысячами пар нуклеотидов.

С функционально-генетической точки зрения, гены классифицируют на 3 группы:

Структурные гены – кодируют структуру белков, а также кодируют последовательность нуклеотидов в молекулах т-РНК и р-РНК.

Регуляторные (функциональные) гены – контролируют и направляют работу структурных генов.

Гены–модуляторы. К ним относятся гены–ингибиторы (или супрессоры), которые подавляют функции других генов, гены–интенсификаторы, которые усиливают функции других генов.

 

 

Программирование синтеза белка в клетке

 

Процессинг – вся совокупность реакций, в результате которых из незрелой

м РНК формируется зрелая м-РНК, он включает удаление начальных участков про-м РНК (соответствующих промотору и оператору), удаление участков, переписанных с интронов, а также сплайсинг (сшивание) участков, переписанных с экзонов.

 

 

структурная часть гена

Зрелая м-РНК соединяется со специфическими белками, которые способствуют отделению ее от ДНК-матрицы и транспортируют ее к ядерной мембране, м-РНК выходит в цитоплазму.

Далее следует трансляция – перевод информации с последовательности нуклеотидов м-РНК на последовательность аминокислот белковой молекулы.

зрелые м-РНК – к рибосомам

Кодон – три смежные нуклеотида м-РНК, кодирующие одну аминокислоту.

Доставка аминокислот осуществляется с помощью т-РНК.

 

Молекулы т-РНК имеют 2 активных центра: к одному из них с помощью ферментов присоединяются аминокислоты                       аминоацил т-РНК.

Второй активный центр – антикодон.

Синтез белка происходит в большой субъединице, где имеется два центра:

Трансляция включает следующие стадии:

инициация – начало синтеза

элонгация – наращивание полипептидной цепи

терминация – окончание синтеза

 

Полирибосома – совокупность м-РНК с несколькими рибосомами, одновременно находящимися на ней.

Синтез белка заканчивается, когда рибосома доходит до терминизирующего кодона. Это кодоны: УАГ, УАА, УГА.

а триплет АУГ является стартовым кодоном, с него начинается трансляция.

После окончания синтеза белка рибосома распадается на малую и большую субъединицу. Белковая молекула по ЭПС поступает в ту часть клетки, где она необходима

Ф!

Е!

Среднее время жизни одной молекулы и-РНК от 2 минут в бактериальной клетке до нескольких дней в клетках высших организмов.

 

Биосинтез белка может быть нарушен под влиянием факторов среды.

Например, при повышении содержания ионов Mg++ в рибосоме нарушается нормальное считывание генетического кода.

Антибиотик “тетрациклин” связывает Mg, и малая и большая субъединицы не могут соединиться в единую рибосому.

“Стрептомицин” вызывает ошибки в считывании кода.

Бактериальные токсины и голодание вызывает диссоциацию полисом на рибосомы.

Весь процесс биосинтеза белка идет четко, строго упорядоченно и очень быстро.

Например, для построения белка, состоящего из 146 аминокислот, требуется лишь четверть секунды.

Лечебное действие ряда антибиотиков основано на подавлении синтеза белка у возбудителя болезни.

 

Для лечения многих болезней необходимы различные биологически активные вещества. При выделении их из тканей человека возникает опасность загрязнения полученного материала различными вирусами (гепатит В, иммунодефицита человека и др.). Кроме того, эти вещества производятся в небольших количествах и являются дорогостоящими. Биологически активные вещества животного происхождения низкоэффективны из-за несовместимости с иммунной системой больного человека. Только развитие новой отрасли – генной инженерии помогло обеспечить получение чистых биологически активных веществ в больших количествах и по более доступной цене.

 

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Twitter
  • RSS

Оставить комментарий