Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

Гени: структурні, регуляторні, алельні

Ген — це ділянка молекули геномної нуклеїнової кислоти, що відзначається специфічною для неї послідовністю нуклеотидів, є одиницею функції, відмінної від функцій інших генів, і здатна змінюватись шляхом мутації.

Характер вияву дії гена може змінюватись у різних ситуаціях під впливом різних чинників. У цьому можна легко переконатись, якщо розглянути властивості генів і особливості їх прояву в ознаках:

• ген дискретний у своїй дії, тобто відособлений у своїй активності від інших генів;
• ген специфічний у своєму прояві, тобто відповідає за певну ознаку;
• ген може діяти градуально, тобто посилювати ступінь прояву ознаки при збільшенні числа домінантних алелей (дози гена);
• один ген може впливати на розвиток різних ознак — це множинна, або плейотропна, дія гена;
• різні гени можуть однаково діяти на розвиток однієї і тієї ж ознаки (часто кількісних ознак) — це множинні гени, або полігени;
• ген може взаємодіяти з іншими генами, що призводить до появи нових ознак. Така взаємодія здійснюється опосередковано — через синтезовані під їх контролем продукти реакцій;
• дія гена може бути модифікована зміною його місцезнаходження в хромосомі (ефект положення) або дією різних чинників.

Виділяють дві групи генів — структурні та регуляторні.

Структурні гени визначають структуру білків, що синтезуються в клітині; регуляторні гени слугують місцем приєднання певних ферментів та інших біологічно активних речовин. Останні впливають на активність структурних генів і беруть участь у процесах подвоєння ДНК і транскрипції. Розміри регуляторних генів, порівняно зі структурними, зазвичай незначні. У 1977—1978 рр. у структурних генах були знайдені ділянки ДНК, які не кодують білки, на них не відбувається транскрипція. У зв’язку із цим були введені терміни «екзон» та «інтрон». Екзон — це ділянка, з якої інформація переноситься на іРНК, а інтрон — ДНК, що «мовчить». ДНК, що «мовчить», становить у генотипі людини приблизно 95 %, і лише 5 % ДНК кодує білки, що синтезуються. Функції ДНК, яка «мовчить», поки не встановлені.

Алельні гени — різні варіанти одного гена, що трапляються в межах однієї популяції організмів та визначають різні фенотипи цих організмів.

Алельні гени займають однакове положення в хромосомах однієї пари (гомологічних хромосомах) і визначають різні стани певних ознак (наприклад, високий чи низький зріст, рудий або чорний колір волосся, блакитний або зелений колір очей тощо).

В особин певного виду алельні гени можуть бути в різних поєднаннях. Якщо організм диплоїдний, тобто кожна хромосома має пару, то він може мати або два однакові алелі певного гена, або різні.

Різні алельні гени мають різний ступінь здатності до зміни структури. Розрізняють стійкі алелі, мутації яких спостерігають відносно рідко, і нестійкі, мутації яких відбуваються значно частіше.