Структура и функции гена

Развитие хромосомной теории наследственности привело к тому, что абстрактное понятие гена приобрело конкретное содержание. Дальнейшие цитогенетические исследования, успехи в молекулярной генетике дали основание пересмотреть старые представления о гене. Он стал рассматриваться как система и как часть общей системы - генотипа.

В конце 20-х годов советские генетики А. С. Серебровский, Н. П. Дубинин, И. И. Агол и другие впервые получили данные, свидетельствующие о более сложной структуре гена, чем было принято считать ранее. Изучая у дрозофилы наследственные изменения, связанные с уменьшением щетинок, исследователи обнаружили, что ген вовсе не является неделимой единицей. Мутации его в одном и том же участке хромосомы имели разное фенотипическое проявление. Например, изменение одного гена приводило к уменьшению количества щетинок у некоторых особей на голове, у других - только на брюшке, у третьих - на брюшке и голове.

Было высказано предположение, что ген, определяющий количество щетинок у дрозофилы, состоит из нескольких субъединиц со сходной функцией. Каждая субъединица вызывает развитие признака на одной какой-то части тела и может мутировать независимо от других. Этот вывод был окончательно доказан исследованиями на бактериях и вирусах. Такое явление назвали ступенчатым аллелизмом (аллель - это разное состояние одного и того же гена). Весь ген (базиген) состоит из отдельных участков-центров, названных трансгенами, выполняющих сходные функции. Между трансгенами одного гена существуют определенные аллельные отношения.

Затем было установлено, что ген - это участок хромосомы, контролирующий развитие определенных признаков. Он состоит из отдельных различающихся между собой единиц. Чтобы отразить делимость гена и функции более мелких единиц наследственности, ввели ряд понятий. Наименьший участок ДНК, который уже не делится перекрестом хромосом, является единицей рекомбинации (рекон).

Участок молекулы ДНК, вызывающий появление наследственного изменения-мутации, получил название мутона. Вначале предполагалось, что он составляет группу из пяти нуклеотидов. Но в дальнейшем было установлено соответствие мутона всего одному нуклеотиду. Самая малая неделимая функциональная единица наследственности названа цистроном. Несколько цистронов общей функции образуют оперон.

Ген - участок молекулы нуклеиновой кислоты

Реализация наследственной информации

Запись генетической информации