Главная > Химия > Основы биохимии, Т.3.
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

27.21. Гены - это участки ДНК, которые кодируют полипептидные цепи и РНК

Рассмотрим теперь наиболее важные в функциональном отношении части молекул ДНК-гены. В классическом биологическом смысле ген определяли как часть хромосомы, которая обусловливает какой-нибудь один отличительный признак организма, или фенотип, например цвет глаз.

(Слово «фенотип» означает «внешний вид».) В дальнейшем появилось и молекулярное определение гена, впервые предложенное Джорджем Бидлом и Эдвардом Татумом в 1940 г. Они воздействовали на споры гриба Neurospora crassa рентгеновскими лучами и другими агентами, которые повреждают ДНК и таким образом вызывают мутации. Некоторые из полученных ими мутантов оказались лишенными того или иного фермента, в результате чего их метаболизм был нарушен (разд. 13.14). Это наблюдение привело авторов к заключению, что ген - это такой фрагмент генетического материала, который определяет, или кодирует, какой-то один фермент (гипотеза «один ген - один фермент»). Позже это определение гена приобрело более общий вид: «один ген - один белок», поскольку некоторые гены кодируют белки, не являющиеся ферментами. Однако теперь можно дать еще более точное биохимическое определение гена.

Вспомним, что многие белки состоят из нескольких полипептидных цепей (разд. 8.8). В некоторых из таких белков все полипептидные цепи одинаковы; в этом случае все они могут кодироваться одним и тем же геном. Однако другие белки содержат два или большее число полипептидных цепей разных типов, различающихся по аминокислотной последовательности. Молекула гемоглобина, к примеру, состоит из полипептидных цепей двух типов-а и р, которые различаются длиной и аминокислотной последовательностью. Сегодня мы знаем, что и -цепи кодируются двумя разными генами. Поэтому взаимосвязь между геном и белком более точно может быть выражена определением: «один ген — один полипептид».

Но не все гены экспрессируются в конечном счете с образованием полипептидных цепей. Часть генов кодирует, например, разные виды тРНК, другие гены отвечают за синтез различных рРНК. Гены, кодирующие полипептиды и РНК. называют структурными генами, ибо они определяют структуру некоего конечного продукта гена-фермента или стабильной РНК. В ДНК содержатся и другие участки или последовательности, которые выполняют исключительно регуляторную функцию. Некоторые из этих регуляторных участков представляют собой сигналы, обозначающие начало и конец структурных генов; другие принимают участие в запуске или прекращении транскрипции структурных генов. Таким образом, наряду со структурными генами хромосома содержит также регуляторные последовательности.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление