28. Молекулярные основы наследственности. Строение гена у про- и эукариот. Функционально-генетическая классификация генов.

Период между открытием единицы наследственности и выявлением их материальной сущности был длительным. Большое значение в формировании представлений о функциях генов имела гипотеза предложенная советским биологами (1928). Согласно гипотезе роль генов в наследовании должна быть связана со способностью к самовоспроизведению. К раскрытию механизмов генов способствовали в качестве объектов вирусы, бактерии и простейшие. Рекомбинация – перемещение молекул ДНК из одной гомологичной хромосомы в другую при кроссинговере. На её основе определяют принадлежность генов к группе сцепления, строят генетические карты, получают гибридные ДНК .

Молекула ДНК способна к репликации. ДНК сначала должна разделиться по середине, сохраняя внешние основы (участвуют ферменты – геликазы). Две нити никогда полностью не разрушаются. Точка в которой происходит разъединение нитей называется репликационной вилкой, она движется по родительской ДНК, которая раскручивается, а затем снова скручивается в дочерние нити, здесь участвует фермент ДНК – полимераза. Только одна нить (ведущая) модет полностью реплицироваться. Вторая нить (остающая) реплицируется отдельными фрагментами (фрагменты – оказаки). Они включают несколько сотен нуклеотид. Причём процесс происходит в направлении противоположном репликационной вилке. Проблемы созданные недостающими нуклеотидами и разрезы между фрагментами быстро заполняются ферментом ДНК. При репликации могут произойти ошибки – мутации.

Строение гена у про- и эукариот.

Прокариоты	Эукариоты
Ядро отсутствует и ДНК расположено свободно в цитоплазме	Ядро имеется и большая часть ДНК расположена в хромосомах. Небольшая часть ДНК расположена в цитоплазме
ДНК имеет слабое взаимодействие причем только с негистоновыми белками, обнаружены структурные единицы, близкие к нуклеосомам, но очень лабильные	ДНК расположена в ядре, взаимодействует с гистоновыми белками в 90% в постоянных нуклеосомах
ДНК двух цепочная, но кольцевая, называется генофор, содержит 106 пар нуклеотидов.	Ядра ДНК дуплекс спираль, у митохондрий дуплекс кольцо, напр., у человека 3*109 пар нуклеотидов.
Большую часть ДНК составляют последовательность соответствующая структурным генам.
Репликация ДНК идет полуконсервативно, имеется один репликон.	Репликация ДНК тоже полуконервативная, но репликонов много
Единица транскрипции - оперон	Единица транскрипции – транскриптон
Одно звено метаболизма определяется группой структурных генов	Одно звено метаболизма определяется одним структурным геном.
Избыточного ДНК нет, 95% состоит из генов и только 5% - элементы дуплекса	Геном избыток у человека 56 % генов, кодируют участки, остальные не задействованыназываются - интроны

Функционально-генетическая классификация. Две группы генов:

1. Структурные – работающие гены первичным продуктом их деятельности является и РНК

2. Функциональные гены:

• Модуляторы

• Гены регуляторы – эти гены координируют активность структурных генов, контролируют время их проявления.