Numărul de bilete 11 - studopediya

nivelurile structurale și funcționale ale organizării materialului ereditar în procariote și eucariote: gene, cromozom, genom. Gene. Proprietățile sale. Genele structurale, sinteza de t-ARN, r-ARN, de reglementare. Codul triplet. Regulamentul intracelulară. (Jacob și Monod).

Există următoarele niveluri de organizare structurală și funcțională a materialului ereditar: gena, cromozomul si genomului.

Structura genei la nivel de organizare elementară este o genă. La acest nivel vom investiga structura moleculei de ADN, proteine ​​biosintezei et al. Datorită independenței relative a genelor pot discrete (separat) și moștenirea independentă (Legea III Mendel) și o modificare (mutație) a caracteristicilor individuale.

Genele de celule eucariote distribuite în cromozomi pentru a forma nivelul cromozomială de organizare a materialului ereditar. Acest nivel de organizare este o condiție necesară pentru gena de ambreiaj și redistribuirea genelor la puii de părinți în reproducerea sexuală (incrucisat).

Întregul set de gene ale unui organism se comportă funcțional ca unitate și formează un sistem uniform, se numește o genă. Aceeași genă în diferite genotipuri se poate manifesta în diferite moduri. Nivelul de organizare genomică explică interacțiunea genelor în aceleași sau în diferite cromozomi.

Gene - unitate structurală și funcțională a eredității, care controlează dezvoltarea unei caracteristici sau caracteristici specifice. Set de gene parinti trec peste odraslele in timpul reproducerii. Cu toate acestea, transferul de gene de la părinți nu este singura modalitate de a transfera gene la descendenților. În 1959, el a fost descris cazul transferului de gene orizontale. Spre deosebire de transfer vertical, orizontal corp trece gene organism care nu este descendentul său. Această metodă de transmitere este larg distribuită între organisme unicelulare și într-o măsură mai mică între organismele multicelulare.

1. discretă - gene nemiscibilitătii;

2. Stabilitatea - capacitatea de a reține structura;

3. labilitate - abilitatea de a suferi mutații de mai multe ori;

4. allelism multiple - multe gene sunt în populație într-o varietate de specii moleculare;

5. alelică - genotip în organisme diploide numai două forme ale genei;

6. specificitate - fiecare genă codifică un semn;

7. pleiotropy - gene efect multiplu;

8. expresivității - gena severitate in semn;

9. penetranta - frecvența expresiei genei în fenotipul;

10. Amplification - creșterea numărului de copii ale genei.

Genele structurale - componente ale genomului unic care reprezintă o singură secvență care codifică o proteină specifică, sau anumite tipuri de ARN. (A se vedea. Ca articol gene menaj).

gene functionale - reglementa genele structurale

ARN ribozomal este o mare parte (80%) din ARN total celular, o cantitate de ARNr transcripție necesită intensive genele sale de codare. Această intensitate este asigurată de un număr mare de copii ale genelor care codifică ARNr eucariotelor, există mai multe sute (

200 în drojdie) până la zece mii (pentru diferite linii de bumbac au fost raportate 50 - 120 de mii de exemplare) gene, organizate în matrici de repetiții în tandem ..

La om, genele care codifică ARNr, de asemenea, organizate în grupuri de repetiții în tandem, situat în regiunea centrală a brațului scurt 13, 14, 15, 21 și 22 minute cromozomi.

In eucariotelor, concentrația de gene care codifică spațiu rRNA, de obicei, în mod clar vizibile în nucleul celulei, din cauza acumulării de aproximativ subunități de ribozomi, care sunt auto-asamblare are loc imediat. Aceste grupuri de coloranți citologice bine colorate, și sunt cunoscute ca nucleol. Prin urmare, prezența nucleoli nu este specific pentru toate fazele ciclului celular: divizarea unui nucleu celular în profaza disociază deoarece sinteza ARNr și re-suspendate la finalul telofaza formate la reluarea sintezei ARNr.

Celula conține în mod tipic o mulțime de ribozomi. care este necesar pentru a crea un număr mare de ARN ribozomal „, care este furnizat prin repetarea multiplă a genelor ARNr.

Numărul acestor repetiții poate fi de câteva sute sau chiar mii, care sunt separate prin porțiuni non-transcrise mici - distanțieri. Produsul de transcriere a unei astfel de gene este o moleculă mare - ARNr precursor, care este „îmbrăcat“ de proteine ​​se imparte in doua parti inegale, care se extinde prin porii nucleari în citoplasmă unde participă la formarea subunității mari sau mici de ribozomi. Amfibian oocitelor, insecte, bivalvele, în regenerarea țesuturilor de la animale, plante antere strat căptușeală, adică, în cazul în care este necesar un număr deosebit de mare de ribozomi, a observat fenomenul de amplificare a genelor ARNr.

gene de replicare ARNr de ieșirile lor din cromozom în seva nucleară și continuă să se replice autonom cerc de rulare, ceea ce duce la creșterea multiplă a acestor gene. Apoi sute astfel format transcriere suplimentar nucleoli apare și un număr mare de molecule în citoplasmă ARNr frunze, unde este folosit pentru a construi un ribozom. Uneori, de exemplu, în Drosophila, există încorporarea de replicare autonomă a genelor în cromozomul și transferul acestora către generațiile viitoare. Acest fenomen se numește magnifikatsii.

Studiind controlul genetic al sintezei de imunoglobuline la mamifere, sa constatat că lanțurile ușoare și grele ale imunoglobulinelor (L și K) cuprind o constantă (C) și variabil (V), în porțiuni, fiecare dintre acestea fiind moștenită ca semn monofaktorny. au fost găsite cazuri când același individ a fost determinată porțiune V în combinație cu diferite porțiuni C. Se presupune că C și V - porțiuni de imunoglobuline codificate de diferite cistron, adică două cistron - un lanț de imunoglobulină. Astfel, a declarat cistron pot fi combinate în diferite combinații pentru sinteza proteinei corespunzătoare.

T (triplus lat. - ternară) - genetica, o combinație de trei nucleotide consecutive într-o moleculă de acid nucleic.

informare Acizii ribonucleic (mRNAs), tripleți formează așa-numitele codonii, prin care secvența ARNm proteinele codificate raspolozheniyaaminokislot în [1].

Moleculele de ARN de transfer (ARNt) tripleții formează anticodoni.

F. Jacob și J. Monod a prezentat în 1961 o operon ipoteză. În cadrul acestui sistem, gene sunt funcțional identice. Unul dintre ei - gena structurală conține informații despre localizarea aminoacizilor în molecula de proteină enzimă și alte funcții de reglementare care afectează activitatea genelor structurale - gene - regulatoare. Genele structurale sunt aranjate lângă și să formeze o unitate - operon. Ei programeze sinteza enzimelor. În plus, într-un operon include secțiuni referitoare la procesul de includere a transcrierii. Întregul grup de gene ale funcțiilor operon simultan, astfel încât un enzime de reacție cu un singur lanț sunt sintetizate fie toate, sau nu sintetizat nici unul. La inceputul structurii genei operon este - operatorul, care comută genele structurale. Operatorul controlează gena - autoritatea de reglementare. genă Regulator codifică o proteină represoare sinteză. formă represor de blocuri în transcrierea activă a informației genetice și citirea opririle întregul operon off. Atâta timp cât gena represor este asociat cu operatorul, operonului este oprit. Când trecerea la forma inactivă a operatorului genei eliberat operon este pornit și începe cu sinteza enzimelor de sinteza ARN corespunzătoare de proces ulterioare. Sistemul operon este unul dintre mecanismele de reglare a sintezei proteinelor.

diferențierea celulară și activitatea genei selectivă.

Înainte de blastula toate celulele totipotent - stem. De-a lungul timpului, totipotența este redusă și există pluripotente (capabile de a transforma numai în țesuturi specifice). La adulți, salvat, de asemenea, o parte a celulelor stem.

In nucleele de celule diferențiate cele mai multe gene sunt într-o stare de represiune, numărul de gene diferite utilizate în mod activ în diferite țesuturi și organe în diferite stadii de dezvoltare.

În eucariotelor, există o modalitate de reglementare a activității genei - activitate de suprimare bande simultană a genelor in intregul cromozom sau o suprafață mai mare. Acest lucru se face-histone proteine.