Gene și Cromozomi
Dzheyms Uotson și Frensis Krik postulat nu numai structura ADN-ului, dar, de asemenea, a explicat modul în care pot fi transferate informația genetică. Aceasta are loc în trei etape:
- transcriere (transcriind informații genetice sub forma de ARN);
- difuzare (transfer de informații de la ARN la o formă de proteină).
Rolul ADN-ului ca purtător al informației genetice este confirmată de fapte experimentale. Astfel, Oswald Avery, Colin MacLeod si McLean McCarthy a fost arătat că ADN-ul izolat dintr-o tulpină bacteriană, este capabil să se deplaseze într-o altă tulpină de celule și să le transforme, transferând unele caracteristici donator ereditare.
Un număr de virusuri au molecule de ADN monocatenar, dar majoritatea virusului ADN dublu catenar care conține ADN și este liniar sau închis într-un inel. In organismele celulare, ADN-ul conținut în cromozomi. Cromozomul bacterian conține o moleculă de ADN mult mai mare dimensiune, de asemenea laminate în inel. Aceste inele sverhspiralizirovany: dublu helix, înainte ca capetele sale sunt conectate, a fost parțial unwound. Acest efect permite moleculei să rămână mai compact.
cromozomi eucariote sunt molecule de ADN liniar. Eucariota ADN înfășoară particule proteice - histone. care sunt situate de-a lungul ADN-ului prin anumite intervale de timp pentru a forma cromatinei - fibrele care alcatuiesc cromozomi. Complexe de ADN și histone sunt numite nucleosomes. Nucleosomi sunt aranjate în spațiu, datorită ceea ce se realizează ambalarea densă a ADN-ului în cromozomul.
Dimensiunile ADN depind de tipul de organism. Lungimea fizică virusuri ADN este de zeci de micrometri, bacterii - milimetri si uman - 2 metri. Lungimea totală a tuturor ADN-ului uman este de 2 ∙ 10 10 km.
Genele structurale numite ADN lanțuri proteice segmente de codare, ARNt și ARNr. In gene biologie clasice sunt definite ca parte a cromozomului, care determină o anumită trăsătură ereditară. Aceasta a dat o definiție mai precisă a biologiei moleculare: gena - un fragment din codul genetic, care poate sintetiza numai o anumită polipeptidă sau ARN. Împreună cu gena structurală conține secvențe de control al ADN-ului. Acestea pot reprezenta începutul sau sfârșitul unei gene structurale, porni sau opri transcriere.
Gene polipeptidă medie are o lungime de câteva zecimi de micrometri. Genele care codifică t-ARN este semnificativ mai scurt. ADN-ul viral conțin un număr mic de gene, bacteriene - pentru mii de gene. Bacteriile proteja propria lor metilare ADN-ul unor baze. Identificarea ADN-ului străin, a definit nici strict al grupărilor metil, distruse endonucleaze.
In gene eucariote contin insertii nontranslating - introni. Semnificația lor nu este complet înțeleasă; probabil au gene în zone separate, care pot fi recombinate în cursul evoluției, pentru a forma noi gene. In general, materialul netradusă în celulele eucariote destul de mult - probabil în jur de 10%.
gene Partea „funcționează“ numai în anumite condiții. Astfel, o genă de reglare a sintezei insulinei, este capabil să funcționeze numai în celule speciale ale pancreasului, iar hemoglobina este produs numai în cazul în care genele responsabile pentru sinteza sa, celulele sunt tinere eritrocite.
Unele gene sunt repetate de ADN in mai multe copii. Astfel, de exemplu, sunt gene care sintetizează pene pui cheratina - pentru o creștere rapidă a unui animal necesită producție de mare viteză de „blocuri“, și o genă pentru această operație nu ar face față.
Celulele organismului acestei specii (chiar și aparținând diferitelor țesuturi) conținând ADN cu aceeași compoziție nucleotidică, iar această compoziție nu depinde de putere, fie din mediul înconjurător sau la vârsta organismului. Compoziția nucleotidică a ADN-ului a diferitelor specii variază.
Dovedi că exprimarea unei anumite trăsături. organism moștenit este rezultatul unei gene specifice, este dificil. De obicei, simptomele se manifestă prin interacțiunea mai multor gene sau a unei singure gene influente mostenire de mai multe caracteristici simultan. De exemplu, prezența culorii în multe plante depinde dacă va fi alături de două gene esențiale. O singură genă poate provoca o schimbare într-un număr de sisteme de animale.
Când încălzirea sau alte condiții extreme spliced helix ADN, iar lanțurile sunt separate. În cazul în care acest proces nu a ajuns la final, este ușor de a inversa. În cazul în care denaturarea completă a procesului invers se va produce mult mai lent: lanțuri de site-uri complementare trebuie mai întâi „găsi“ unul pe altul, după care cele două lanțuri sunt relativ repede „fixat“ ca un fulger, formând din nou un dublu helix. ADN-ul mono-catenar a unui tip de organism poate forma un hibrid cu ADN-ul unei alte specii, cu condiția ca secvența de nucleotide a lanțurilor mici sunt similare. Desigur, numai unele părți sunt asociate lanțuri, care sunt complementare între ele. Investigarea formarea unor astfel de hibrizi, se poate concluziona despre relația relativă a diferitelor specii.