Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → Генетика в 2 ч. Частина 1
««   ЗМІСТ   »»

ПЕРЕРИВЧАСТІ ГЕНИ

Спочатку в молекулярній генетиці вивчали гени головним чином найпростіших організмів: бактерій і їх паразитів - вірусів. У другій половині 1970-х рр. у біологів з'явилася техніка, яка дозволила їм вивчати структуру і функції генів у більш складних організмів, таких як ссавці, птахи, рослини та ін. Саме тоді було виявлено, що гени цих організмів відрізняються від генів бактерій. Виявилося, що це не цілісні освіти, а складаються з «частин і шматочків», що було несподіванкою для генетиків. Іншими словами, якщо уявити собі гени у вигляді тексту, що містить генетичну інформацію, то у бактерій він безперервний, а у вищих організмів розчленований безліччю вставок з інших текстів.

Отже, при вивченні структурних генів у еукаріот було встановлено, що багато хто з них, крім відрізків ДНК, що кодують амінокислоти в по- ліпептідной ланцюга, включають в свій склад «зайві», «мовчазні» ділянки ДНК, які не кодують амінокислоти. За пропозицією В. Джильберта вони були названі интронами, а ділянки генів, що кодують амінокислоти, - екзонами. Інтрони можуть бути також позначені як мднк (мовчить ДНК), а екзонів - як кДНК (кодує ДНК). Одночасне входження до складу генів екзонів і інтронів виявилося універсальної особливістю структурних генів еукаріот, якої позбавлені тільки гени, що кодують гістони, і псевдогени. Інтрони виявлені і в генах мітохондрій, а також в послідовності РНК і ДНК вірусів, що вражають клітини тварин, таких як аденовірус 2-го типу, SV40, вірус поліомієліту та ін.

Використання методів молекулярної генетики та електронномікроськопічеського аналізу дало можливість отримати більш повну інформацію про структуру та організацію багатьох структурних генів еукаріот. Виявилося, що число інтронів і їх положення в кожному з генів індивідуальні. У гені овальбуміна курки виявлено 7 интронов, а в гені колагену - 51.

Середня довжина інтронів становить кілька сотень пар нуклеотидів, а сумарна їх довжина зазвичай перевищує аналогічний показник екзонів у багато разів. Встановлено, що інтрони розташовані не по краях гена, а розподілені по всій його довжині. Іншими словами, гени вищих організмів складаються з кодують ділянок - екзонів, розділених некодуючими - нітроном. Визначення нуклеотиднихпослідовностей в інтрони на стику з екзонами виявило наявність динуклеотид АГ на З'-концс і динуклеотид ГТ на 5-кінці.

Освіта молекул мРНК у еукаріот характеризується двома особливостями. По-перше, спочатку транскрибується високомолекулярна пре-мРНК, в якій представлені копії як екзонів, так і інтронів. По-друге, оскільки трансляція вимагає наявності всього комплексу екзонів, при утворенні зрілих молекул мРНК діє механізм видалення всіх послідовностей, властивих Інтрони. При дозріванні молекул пре-мРНК ділянки, транскрибоване з інтронів, вирізаються, а що залишилися фрагменти, що містять Екзони, ковалентно зшиваються, утворюючи трансляційну систему гена, що складається тільки з екзонів, розташованих один за одним в потрібному порядку. Таким чином, генетична інформація набуває безперервну послідовність кодують нуклеотидів, подібну такої в класичному випадку з бактеріями. Процес зрощування екзонів в загальну нитка мРНК був названий сплайсингом (від англ, splice - зрощування кінців) (рис. 5.27).

Синтез білка з переривчастого гена

Мал. 5.27. Синтез білка з переривчастого гена

Таким чином, сплайсинг - це специфічний біохімічний процес, який призводить до вирізання нітронів і з'єднанню екзонів. Логічно було припустити, що в цьому процесі беруть участь ферменти, як і у всіх біологічних процесах. Тоді виникає питання про їх ідентифікації і про те, як їм вдається вирізати і з'єднувати послідовності нуклеотидних пар з такою точністю. Проблема розпізнавання меж интронов дуже важлива, адже якщо ферменти спрацюють неточно, то, з'єднавшись, Екзони будуть кодувати зовсім інший, неактивний білок (рис. 5.28). У таких випадках говорять про «зсуві рамки зчитування».

Нуклеотидну послідовність можна прочитати по одній з трьох рамок зчитування. При цьому кожен раз виходить нова послідовність амінокислот у синтезованої поліпегггідной ланцюга. У третьому варіанті зчитування з'являється терминирующего кодон, який перериває синтез білкової ланцюга.

Читання нуклеотидноїпослідовності

Мал. 5.28. Читання нуклеотидноїпослідовності

Отже, те, що сплайсинг пре-мРНК відбувається по межах інтронів і екзонів без зсуву рамки зчитування нуклеотидів, має особливе значення.

  1. Підшлункова залоза - вікова анатомія і фізіологія
    Підшлункова залоза розташована в межах петлі дванадцятипалої кишки (рис. 3.16). Основну її частину становить екзокринний відділ, що виробляє травні ферменти. Ендокринну функцію підшлункової залози виконують клітини острівців Лангергаіса, складові 1-2% загальної маси залози. Вони виробляють
  2. Підшлункова залоза - фізіологія людини і тварин
    Підшлункова залоза розташована в черевній порожнині між шлунком і тонким кишечником. Підшлункова залоза одночасно є залозою внутрішньої і зовнішньої секреції, т. Е. Вона - змішана. Зовнішня секреція цієї залози полягає у виробленні ряду ферментів, необхідних для перетравлювання їжі. Гормони
  3. Підготовка до операції хворих з кишковою непрохідністю, догляд за хворими при операціях на печінці і жовчних міхурах - сестринська справа в хірургії
    Хворі з кишкової непрохідності найчастіше оперуються за життєвими показниками. Затягувати передопераційну підготовку небезпечно. Вона повинна тривати не більше 3 годин з моменту надходження хворого в хірургічне відділення. За цей час але призначенням лікаря необхідно ввести спазмолітики (атропін,
  4. Первинна асиміляція аміаку - біохімія частина 2.
    Включення аміаку в органічні азотовмісні сполуки може відбуватися різними шляхами. Однак у більшості видів живих організмів найбільш важливими в кількісному відношенні є реакції, що каталізуються трьома ферментами - глутаматдегідрогеназа, глутамінсін- тетазой і карбамоілфосфатсінтетази. Слід
  5. Періодонтит травматичний., періодонтит медикаментозний - стоматологія. Ендодонтія
    Періодонтит травматичний є наслідком побутової, спортивної, військової чи ятрогенной (унаслідок лікарських дій) травми. Це результат удару, удару. Можлива травма періодонта під час лікування пацієнта з пульпітом ендодонтичним інструментом або пломбувальних матеріалів при виході їх за верхівку
  6. Периферичний відділ зорової сенсорної системи. Орган зору - анатомія центральної нервової системи
    Периферичних відділом зорового аналізатора є очей, що складається з очного яблука і оточуючих його допоміжних органів (м'язів очних яблук, століття, слізного апарату). Око розташований в очниці черепа. У процесі ембріонального розвитку ока утворюються як випинання бічних стінок проміжного
  7. Периферична нервова система, контрольні запитання та завдання - цитологія, гістологія і ембріологія
    Периферична нервова система представлена нервами, освіченими нервовими волокнами і гангліями, - скупченням чутливих нейронів по ходу аферентних нервових провідних шляхів. Нерв зовні оточений пухкою волокнистою сполучною тканиною, що утворює оболонку - епіневрій. Від епіневрій вглиб відходять
  8. Перешийок заднього мозку, питання для самоперевірки - анатомія центральної нервової системи
    Перешийок заднього мозку ( isthmus rhombencephali) - це ділянка, де задній мозок переходить в середній. Він включає (див. Рис. 6.6): верхні ніжки мозочка; натягнутий між верхніми ніжками і мозочком верхній мозковий парус, який, звужуючись, переходить в вуздечку {frenulum ), Що входить в борозну
© 2014-2021  ibib.ltd.ua