Строение гена эукариот и генетическая инженерия

Ген – участок молекулы ДНК, который несет информацию о синтезе белка. Ген делим путем мутаций, рекомбинаций. Наименьшая неделимая единица гена – цистрон (структурный ген).

Существуют несколько типов генов

1. прерывистые (мозаичные) – открыты у эукариот, состоят из кодирующих участков – экзонов и некодирующих – интронов. Транскрипция на и-РНК при этом идет со всех участков, затем интроны вырезаются, а экзоны сшиваются ферментом лигазой и трансляция идет только с экзонов.

2. перекрывающиеся – существование перекрывающегося генетического кода обнаружено у вирусов в 90-е годы.

3. подвижные гены открыты в 1951 г. американским генетиком Маклинтом, они существуют в виде транспозонов и векторов (плазмиды, со встроенным геном). Плазмида – кольцевая молекула ДНК про- и эукариот, способная к автономной репликации), которые используют в генетической инженерии для переноса генов из 1 клетки в другую.

Генетическая инженерия представляет собойцеленаправленное изменение генома по намеченному плану, изменяя в нем генетическую информацию.

Геном этосовокупность хромосом и генов в гаплоидном наборе. Операции по генетической инженерии: синтез генов вне организма, выделение генов из клеток, перестройка выделенных генов, копирование и размножение генов, перенос и включение генов в другой геном.

Перспективы генетической инженерии:

1. Увеличение микробиологического производства кормовых белков, витаминов, антибиотиков

2. Перенос генов-азотфиксации из клубеньковых бактерий в другие клетки растений.

3. Лечение наследственных заболеваний.

4. Создание толерантных к стрессовым условиям среды растений - устойчивых к гербицидам, пестицидам, засоленным почвам, насекомым, низким и высоким температурам.

Перенос генов называется – трансгеноз - включает 3 операции:

1. гены выделяют или синтезируют химическим или ферментативным (оперон) способом

2. ген включают в вектор (это автономно реплицирующаяся плазмида, которую имеют бактерии)

3. размножение вектор и введение их в клетку, наследственную информацию которой нужно изменить.

4. необходимо заставить гены работать.

Мы не выделили в этой главе отдельный раздел мутационной изменчивости, связанной с изменением нуклеотидной структуры ДНК и целых хромосом под действием физических и химических факторов на живые клетки. Поскольку эти процессы имеют прямое отношение к молекулярной генетике. То, что изложено, считаем достаточным для понимания сути эволюционных информационно-генетических основ существования живой материи. А мутационную изменчивость и механизмы лежащие в основе этих процессов можно найти в любом современном учебнике по генетике.