Понятие и определение Ген

Самые точные и полные определения понятий на slogos.ru
дипломы,диссертации,курсовые,контрольные,рефераты,отчеты  на заказ

Ген

понятие Ген - определение

Ген от греч geacutenos род происхождение элементарная единица наследственности представляющая отрезок молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК см...

Полная информация о понятии Ген

Согласно общепринятому определению, Ген (от греч. génos - род, происхождение), элементарная единица наследственности, представляющая отрезок молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты - ДНК (см. ДНК) (у некоторых вирусов - рибонуклеиновой кислоты - РНК (см. РНК)). Каждый Г. определяет строение одного из белков живой клетки и тем самым участвует в формировании признака или свойства организма. Совокупность Г. - генотип - несёт генетическую информацию о всех видовых и индивидуальных особенностях организма. Доказано (см. Док), что наследственность у всех организмов на Земле (включая бактерии и вирусы) закодирована в последовательностях нуклеотидов Г. У высших (эукариотических) организмов Г. входит в состав особых нуклеопротеидных образований - хромосом. Главная функция Г. - программирование синтеза ферментных и др. белков, осуществляющегося при участии клеточных РНК (см. РНК) (информационных - и-РНК (см. РНК), рибосомных - р-РНК (см. РНК) и транспортных - т-РНК (см. РНК)), - определяется химическим строением Г. (последовательностью в них дезоксирибонуклеотидов - элементарных звеньев ДНК (см. ДНК)). При изменении структуры Г. (см. Мутации (см. Мутации)) нарушаются определённые биохимические процессы в клетках, что ведёт к усилению, ослаблению или выпадению ранее существовавших реакций или признаков. Первое доказательство реального существования Г. было получено основоположником генетики Г. Менделем в 1865 при изучении гибридов растений, исходные формы которых различались по одному, двум или трём признакам. Мендель пришёл к заключению, что каждый признак организмов должен определяться наследственными факторами, передающимися от родителей потомкам с половыми клетками, и что эти факторы при скрещиваниях не дробятся, а передаются как нечто целое и независимо друг от друга. В результате скрещивания могут появиться новые сочетания наследственных факторов и определяемых ими признаков, причём частоту появления каждого сочетания можно предсказать, зная наследственное поведение признаков родителей. Это позволило Менделю разработать статистически-вероятностные количественные правила, описывающие комбинаторику наследственных факторов при скрещиваниях. Термин (см. Термин) (см. Терми) "Г." введён дат. биологом В. Иогансеном в 1909. В последней четверти 19 в. было высказано предположение, что важную роль в передаче наследственных факторов играют хромосомы, а в 1902-03 американский цитолог Сёттон и немецкий учёный Т. Бовери представили цитологические доказательства того, что менделевские правила передачи и расщепления признаков можно объяснить перекомбинированием материнских и отцовских хромосом при скрещиваниях. Американский (см. Америка) генетик Т. Х. Морган (см. Морг) в 1911 начал разрабатывать хромосомную теорию наледственности. Было доказано, что Г. расположены в хромосомах и что сосредоточенные в одной хромосоме Г. передаются от родителей потомкам совместно, образуя единую группу сцепления. Число (см. Число) групп сцепления для любого нормального организма постоянно и равно гаплоидному числу хромосом в его половых клетках, после того как было доказано, что при кроссинговере гомологичные хромосомы обмениваются друг с другом участками - блоками Г., - стала ясной неодинаковая степень сцепления между различными Г. Использовав явления кроссинговера, Морган (см. Морг) с сотрудниками приступили к анализу внутрихромосомной локализации Г. и доказали, что они располагаются в хромосоме линейно и каждый Г. занимает строго определённое место в соответственной хромосоме. Сравнивая частоту и последствия кроссинговера между разными парами, можно составить генетические карты хромосом, в которых точно указано взаимное расположение Г., а также приблизительное расстояние между ними. Подобные (см. Под) карты построены для ряда животных (например, дрозофилы, домашней мыши, кур), растений (кукурузы, томатов и др.), бактерий и вирусов, одновременное изучение нарушений расщепления признаков в потомстве и цитологическое изучение строения хромосом в клетках позволяет сопоставить нарушения в структуре отдельных хромосом с изменением признаков у данной особи, что показывает положение в хромосоме Г., определяющего тот или иной признак. В первой четверти 20 в. Г. описывали как элементарную, неделимую единицу наследственности, управляющую развитием одного признака, передающуюся целиком при кроссинговере и способную к изменению. Дальнейшие исследования (советские учёные А. С. Серебровский (см. Серебро), Н. П. Дубинин (см. Дуб), И. И. Агол, 1929; Н. П. Дубинин (см. Дуб), Н. Н. Соколов, Г. Д. Тиняков, 1934, идр.) выявили сложность строения и дробимость Г. В 1957 американский генетик С. Бензер на фаге Т4 доказал сложное строение Г. и его дробимость; он предложил для единицы функции, определяющей структуру одной полипептидной цепи, название цистрон, для единицы мутации - мутон и для единицы рекомбинации - рекон. В пределах одной функциональной единицы (цистрона) находится большое число мутонов и реконов.К 50-м гг. 20 в. были накоплены доказательства того, что материальной основой Г. в хромосомах является ДНК (см. ДНК). Английский учёный Ф. Крик (см. Кри) и американский - Дж. Уотсон (1953) выяснили структуру ДНК (см. ДНК) и высказали гипотезу (позже полностью доказанную) о механизме действия Г. ДНК (см. ДНК) состоит из двух комплементарных т. е. взаимодополняющих) полинуклеотидных цепей, остов которых образуют сахарные и фосфатные остатки; к каждому сахарному остатку присоединяется по одному из четырёх азотистых оснований. Цепи (см. Цепи) (см. Цеп) соединены водородными связями, возникающими между основаниями. Водородные связи могут образоваться только между строго определёнными комплементарными основаниями: между аденином и тимином (пара АТ) и гуанином и цитозином (пара ГЦ). Этот принцип спаривания оснований объяснил, как осуществляется точная передача генетической информации от родителей потомкам (см. Репликация (см. Репликация)), с одной стороны, от ДНК (см. ДНК) к белкам (см. Трансляция (см. Транс) и транскрипция)- с другой.Итак, репликация Г. определяет сохранение и неизменную передачу потомкам строения участка ДНК (см. ДНК), заключённого в данном Г. (аутокаталитическая функция, или свойство аутосинтеза). Способность задавать порядок нуклеотидов в молекулах информационной РНК (см. РНК) (и-РНК (см. РНК)) - гетерокаталитическая функция, или свойство гетеросинтеза - определяет порядок чередования аминокислот в синтезируемых белках. На участке ДНК (см. ДНК). соответствующем Г., синтезируется в соответствии правилами комплементарности молекула и-РНК (см. РНК); соединяясь с рибосомами, она поставляет информацию для правильной расстановки аминокислот в строящейся цепи белка. Линейный размер Г. связан с длиной полипептидной цепи, строящейся под его контролем. В среднем в состав Г. входит от 1000 до 1500 нуклеотидов (0,0003-0,0005 мм). Американские (см. Америка) исследователи А. Бреннер (см. Бреннер) с сотрудниками (1964), Ч. Яновский с сотрудниками (1965) доказали, что между структурой Г. (чередованием нуклеотидов в ДНК (см. ДНК)) и строением белка, точнее полипептида (чередованием аминокислот в нём), имеется строгое соответствие (т. н. колинеарность ген - белок).Г. может изменяться в результате мутаций, которые в общем виде можно определить как нарушение существующей последовательности нуклеотидов в ДНК (см. ДНК). Это изменение может быть обусловлено заменой одной пары нуклеотидов другой парой (трансверсии и транзиции), выпадением нуклеотидов (делеция), удвоением (дупликация) или перемещением участка (транслокация). В результате возникают новые аллели, которые могут быть доминантными (см. Доминантность (см. Доминантность) (см. Дом)), рецессивными (см. Рецессивность (см. Рецессивность)) или проявлять частичную доминантность. Спонтанное (см. Спонтанное) мутирование Г. определяет генетическую, или наследственную, изменчивость организмов и служит материалом для эволюции.Важным достижением генетики, имеющим большое практическое значение (см. Селекция (см. Селекция)), явилось открытие индуцированного мутагенеза, т. е. искусственного вызывания мутаций лучевыми агентами (советские биологи Г. А. Надсон (см. Над) и Г. С. Филипов (см. Фили), 1925; американский генетик Г. Мёллер, 1927) и химческими веществами (советские генетики В. В. Сахаров (см. Сахар), 1933; М. Е. Лобашев, 1934; С. М. Гершензон, 1939; И. А. Рапопорт, 1943; английский - Ш. Ауэрбах (см. Ауэ) и Г. Робсон, 1944). Мутации (см. Мутации) могут быть вызваны различными веществами (алкилирующие соединения, азотистая кислота, гидроксиламины, гидразины, красители акридинового ряда, аналоги оснований, перекиси и др.). В среднем каждый Г. мутирует у одной из 100 000-1 000 000 особей в одном поколении. Применение химических и лучевых мутагенов резко повышает частоту мутаций, так что новые мутации в определённом Г. могут появляться у одной из 100-1000 особей на поколение. Некоторые мутации оказываются летальными, т. е. лишают организм жизнеспособности. Например, в тех случаях, когда в результате мутации Г. определяемый им белок утрачивает активность, развитие особи прекращается. 1961 французские генетики Ф. Жакоб Ж. Моно пришли к выводу о существовании двух групп Г. - структурных, отвечающих за синтез специфических (ферментных) белков, и регуляторных, осуществляющих контроль за активностью структурных Г. Механизм регуляции активности Г. лучше всего изучен у бактерий. Доказано (см. Док), что регуляторные Г., называемые иначе Г.-регуляторами, программируют синтез особых веществ белковой природы - репрессоров. В 1968 американские исследователи М. Пташне (см. Пта), В. Гильберт, Б. Мюллер-Хилл выделили в чистом виде репрессоры фага l и лактозного оперона кишечной палочки. В самом начале серии структурных Г. расположена небольшая область ДНК (см. ДНК) - оператор. Это не Г., т.к. оператор не несёт в себе информации о структуре какого-либо белка или ДНК (см. ДНК). Оператор (см. Оператор) (см. Опера) - это область, способная специфически связывать белок-репрессор, вследствие чего целая серия структурных Г. может быть временно выключена, инактивирована. Обнаружен ещё один элемент системы, регулирующей активность Г., - промотер, к которому присоединяется РНК (см. РНК)-полимераза. Нередко структурные Г. ряда ферментов, связанных общностью биохимических реакций (ферменты одной цепи последовательных реакций), располагаются в хромосоме рядом. Такой блок структурных генов вместе оператором и промотером, управляющими ими и примыкающими к ним в хромосоме, образует единую систему - оперон. С одного оперона может "считываться" одна молекула и-РНК (см. РНК), и тогда функции разделения этой и-РНК (см. РНК) на участки, соответствующие отдельным структурным Г. оперона, выполняются в ходе синтеза белка (в процессе трансляции). Дж. Беквит с сотрудниками (США (см. США), 1969) выделили в чистом виде индивидуальный Г. кишечной палочки, точно определили его размеры и сфотографировали его в электронном микроскопе. Х. Корана с сотрудниками (США (см. США), 1967-70) осуществили химический синтез индивидуального Г.Феномен (см. Феномен) реализации наследственных свойств клетки и организма весьма сложен: один Г. может оказывать множественное действие - на течение многих реакций (плейотропия): взаимодействие Г. (в т. ч., находящихся в разных хромосомах) может изменять конечное проявление признака. Выражение Г. зависит также от внешних условий, влияющих на все процессы реализации генотипа в фенотип. Лит.: Молекулярная (см. Мол) генетика, пер. с англ., ч. 1, М., 1964; Бреслер С. Е., Введение в молекулярную биологию, 2 изд., М. - Л., 1966; Лобашев М. Е., Генетика (см. Генетика), 2 изд., Л., 1967; Уотсон Д. Д., Молекулярная (см. Мол) биология гена, пер. с англ., М., 1967; Дубинин (см. Дуб) Н. П., Общая генетика, М., 1970; Сойфер В. Н., Очерки (см. Очерк) истории молекулярной генетики, М., 1970.? Н. П. Дубинин (см. Дуб), В. Н. Сойфер.

 

Наши рекомендации

На нашем сайте вы можете прочитать как краткое определение, так и найти подробную информацию о понятии Ген. Итак, теперь Вы знаете, что Ген от греч geacutenos род происхождение элементарная единица наследственности представляющая отрезок молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК см... Вероятно, имеются и другие дефиниции данного термина, однако даже на основе представленного описания, у вас может сложиться вполне чёткое понимание значения слова Ген. Этого может быть вполне достаточно для того, чтобы начать писать реферат о Ген или использовать информацию о нём при написании контрольной работы, а также при подготовке к экзамену. Не нашли нужного определения - зайдите на slogos.ru!

 

© 2007 slogos.ru - понятия, терминология из всех областей знаний - для рефератов, контрольных и экзаменов

Rambler's Top100

nc