Про ген. Часть 1.

Для тех, кто разобрался с Догмой продолжим. На самом деле уже нам осталось совсем немного и молекулярная биология у вас в кармане. На этот раз это будет все, что вы хотели знать про ген, но не знали, что с чего начать .

Итак, современное понятие гена все-таки отнесем к Менделю (скажем, 1866 год), хотя уже до того было ясно, что материальный носитель наследственности что-то маленькое и связанное с хромосомой. В 1909 году датчанин Йохансен окончательно ввел в обиход термин «ген» и с тех пор, впрочем и до сегодняшнего дня, для классической генетики это прежде всего признак, который передается по наследству.

Молекулярная биология под геном подразумевает вполне материальный кусок молекулы ДНК и история этого понимания базируется на открытии Уотсона и Крика, которые не столько открыли, сколько осознали и доступно сформулировали уже в общем-то известные до этого знания.

Итак, представьте себе всю клеточную ДНК в виде клубка ниток (только помним, что нитка такая двойная и закручена. Вязальные нитки вполне подходят для аналогии. И еще не забываем, что если присмотреться к отдельной нитке, то она буде выглядеть как произвольное чередование четырех буковок-нуклеотидов). Их можно конечно красиво аккуратно смотать в хромосомы, но мы для простоты распутаем и просто вывалим перед собой на стол беспорядочной горкой. Не все нитки, что мы перед собой видим, являются генами. На первый взгляд никак не определить, этот кусок нитки ген или не ген. Скорее всего не ген. Потому что генов там не так и много. Что такое остальное, мы рассмотрим как-нибудь попозже.

Чтобы найти ген, начнем с определения. С этим непросто, потому что что ни день, так новое открытие и сложно сформулировать так, чтобы все были довольны. Для формулирования предпоследней версии в начале 2006 года 25 ученым понадобилось 2 дня. И звучала она так: ген-a locatable region of genomic sequence, corresponding to a unit of inheritance, which is associated with regulatory regions, transcribed Regions and/or other functional sequence regions.

Но потом выяснилось, что не учли хитрую структуру міРНК (о ней обязательно будет отдельно), так что сейчас актуальна самая последняя версия:
A gene is a union of genomic sequences encoding a coherent set of potentially overlapping functional products. Боюсь, что и это очень скоро уточнят.

Смотрим опять на кучу ниток перед нами. Значит я уже знаю, де тут ген, так что я вам лучше сейчаас акуратненько вырежу кусочек из мотка длиной 5327 нуклеотидов (тех, который четыре) и мы посмотрим, что у нас там есть. Чтобы не путаться, тот кусок, что в левой руке называется 5’, а в правой соответсвенно 3’. Этому названию есть материально объяснение, но нам достаточно помнить только 5’ и 3’. Ну и в дальнейшем, чтобы в глазах не рябило, мы двойную нитку размотаем и будем рассматривать только одинарную. Вторая у нас мы помним, комплементарная.

Приблизительно половина куска нитки с левой стороны, то есть 5’, это не ген, а промотор. Как мы помним из первой части «Догмы», из него начинатеся синтез РНК (повторить, что такое транскрипция) и ген «включается». Он выглядит однообразным и скучным только на первый взгляд. На самом деле о содержит хитрые последовательности (кучу), на которые садятся транскрипционные факторы и РНК полимераза (такие белки). У разных генов разные промоторы, разная длина и разная последовательность. Никто не знает, где он начинается (слева), но справа он всегда упирается в начало гена.
Большинство промоторов имеют неподалеку от начала гена последовательность ТАТА и ЦААТ. То есть если я вижу промотор, то я ищу ТАТА, потом ЦААТ, а там уже до гена рукой подать. (Задание: найти на картинке ТАТА и ЦААТ)

Есть такие промоторы, на которые всегда садятся транскрипционные факторы и РНК полимераза, тогда они тут же «включают» синтез РНК. Такие промоторы называются конститутивными. А есть такие, на которые садятся специальные транскрипционные факторы в определенный момент времени и только при определенных условиях. Они называются индуцибельными. В этом случае ген «включается» не всегда, а только тогда, когда им «позволят» транскрипционные факторы. Например, если в клетке скажем не хватает сахара, то активируются «сахарные» промоторы, которые «включают» гены, ответственные за поставку сахара в клетку.

Без промотора ген работать не будет.

Для справки: существует каста молекулярных биологов, которые специализируются только на промоторах и транскрипционных фаторах. Большая часть их уже давно покинула лабораторию и засела за компьютеры. При этом сравнивает последовательности промоторов, в надежде найти универсальную промоторную формулу.

Реклама

One Response to Про ген. Часть 1.

  1. я ще з догмою не розібрався, так шо поки шо поврємєню з продовженням.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s

%d такие блоггеры, как: