
* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
260 гЕНОМ генетических программ у высших организмов (создание «повышенной прочности»). 4. Представители микробного, растительного и животного мира имеют в составе генетического материала одни и те же строительные блоки, т. е., их «кодовый словарь» в основном однотипен, или универсален, и функционирует он преимущественно в соответствии с центральным постулатом молекулярной генетики, сформулированным Ф. Криком в 1967 г. – генетическая информация переносится по схеме ДНК > РНК > Белок (у вирусов может быть несколько видоизменена), но никогда – от белка к РНК. 5. Каждый ген проявляет себя (экспрессируется) путем образования,илибиосинтезамРНК(транскрипция гена) с последующим переводом (трансляцией) информации в специфическую полипептидную цепь, фактически являющуюся продуктом гена. Ген и его продукт колинеарны, т. е. последовательность кодонов (триплетов) в гене точно соответствует последовательности аминокислот в белке. 6. Ген кодирует строение белковой молекулы и регулирует процесс ее синтеза. Зная строение и функцию генов, а также владея методами их выделения и переноса в различные клетки или молекулы нуклеиновых кислот, можно с достаточной уверенностью подходить к постановке генно-инженерных работ. Скорость, с которой разные части генома изменяются в процессе эволюции, различна. Наиболее консервативны последовательности, кодирующие белки. Следующий по уровню консервативности – порядок генов. Регуляторные элементы обладают значительной изменчивостью и эволюционируют с наибольшей скоростью. На основе сходства и различия геномов представителей трех доменов жизни – бактерий, архей и эукариот – сделаны попытки реконструировать последовательность возникновения основных клеточных процессов в эволюции. Т. к. белки, участвующие в трансляции, и ферменты метаболизма (такие как ферменты цикла трикарбоновых кислот, гликолиза, метаболизма нуклеотидов) – общие для всех доменов, можно полагать, что трансляция структурных повторов, что характеризует его экономичность. Он кольцевидно замкнут (непрерывен), интервалы между генами минимальны. Напр., вся генетическая информация умеренного фага ? размещается в кольцевой молекуле ДНК длиной в 50 т. п. н. (кб), где содержится порядка 40 генов. Плазмидная ДНК из 95–97 кб включает до 100 генов. Замкнутая ДНК E. coli из 400 кб может содержать до 3000 генов (один ген составляют примерно 1500 п. н.). 2. Генетический аппарат в клетках эукариот организован в форме нескольких линейных хромосом, в которых ДНК прочно связана с белками-гистонами, обеспечивающими упаковку и упорядочение ДНК в виде структурных единиц – нуклеосом (учитывая при этом «код упаковки хроматина» и экстраполируя его на клетки большинства эукариот). Так, в гаплоидной клетке Saccharomyces cerevisiae содержится 17 хромосом, в каждой из которых детектировано 1000 кб. Следовательно, число генов могло бы достигать в такой клетке 11 000. Для 23 хромосом в гаплоидной клетке человека, где в одной хромосоме содержится 125 000 кб, число генов должно было бы возрасти до 2 млн. Предположительно, близкое число генов могло бы оказаться в гаплоидных клетках кукурузы, где имеется 10 хромосом, в клетках кролика с 22 хромосомами или мыши с 20 хромосомами. Однако в хромосомах эукариотических организмов содержится генов меньше, чем некодирующих участков (спейсеров, или разделителей), и имеется множество сходных между собой фрагментов ДНК, повторяющихся десятки и сотни тысяч раз. Вот почему у человека, напр., лишь 10–20% всей ДНК относится к разряду кодирующей. Но и в этом случае число генов в 23 хромосомах гаплоидной клетки могло бы достигать порядка 100 000. 3. Гены эукариот, нередко располагаясь в хромосомной ДНК рядом, образуют мультигенные семейства, состоящие из небольшого числа родственных последовательностей. Напр., гены, копирующие рРНК у млекопитающих, обнаруживаются в геноме сотнями своих копий, сгруппированных в кластеры, а это свидетельствует об избыточности