Стр-ра генов у прокариот. Оперонный принцип расположения генов.

Ген – участок мол-лы ДНК, несущий инф. о первичной стр-ре одного определенного Б, мол-лы тРНК, рРНК или выполн. одну регуляторную ф-цию.

Типичный ген сост. из 3-х частей:

1) регуляторная часть:опред. начало транскрипции и регулир. этот процесс;

2) кодирующая часть: несет инф. о первичной стр-ре Б, тРНК, рРНК;

3) терменирующая часть: опред. окончание транскрипции.

Регуляторная часть гена: обязательным эл-м явл. промотер (Р). Промотор – активная последовательность ДНК, обеспеч. спецефич. узнавание мол-лы фермента РНК-полимеразы.

Общая стр-ра промотера гена прокариот

+1 – точка начала транскрипции.

ТАТААТ – тата-бокс.

TTGACA – сайт распознавания ферментом РНК-полимеразы.

Кодирующая часть гена: несет инф. о первичной стр-ре Б, тРНК или рРНК. Эта инф. запис. в виде последоват. располож. нуклеотидов и кодир. при помощи спец. ген. кода.

Особенности этой части – это то, что несколько генов им. один общий промотер.

Р – промотер;

А,В,С- стр-е гены.

В рез-те транскрипции образ. один общий транскрипт, включ инф. о всех этих генах

1 мол-ла иРНК

Такой принцип располож. генов у прокариот был открыт в 1961 г Жакобом и Мано и получил назв. оперонный принцип пасположения генов.

Оперон – это гр. функцион. связанных др. с др. стр-р генов, котор. могут координированно включ. и выкл. их оператор. Оператор осущ. вкл. и выкл. генов.

Обобщенная стр-ра оперона

J – ген-регулятор, отвечающий за выработку белка-репрессора.

Р – промотер

О – ген-оператор,отвеч. за связь белка-репрессора

А,В,С – стр-ые гены, отвеч. за синтез ферментов, катализирующ. отдельные этапы 1-ой биохим. р-ции.

Терминирующая частьгена: отвеч. за окончание траскрипции. Содерж. особые нуклеотидн. последоват. – палендромы. Палендромы – нуклеотидные последовательности, котор. способны замыкаться сами на себя и образ. «шпильки». Такие «шпильки» явл. препятствием для продвиж. РНК-полим., поэтому они и опред. окончание траскрипции.

«Шпильки» образован. палиндромами также назыв. терминаторами

Особенность терминирующ. – преобладание Г-Ц-пар, что придаёт им дополнительную прочность.

Механизм образ. «шпильки» при участии палиндромов

 

2 типа терминатора:

а) ρ-зависимые (требует для своей работы ρ-белок)

б) ρ-независимые (не требует для своей работы ρ-белок)

перекрывающиеся гены вирусов были открыты при изучении бактериофага φx 17. в 1978 Ф. Сенгер осущ-л полное секвенирование ДНК этого фага.

ДНК вкл 5374 нуклеотида (одноцепочечная) сод-т 9 генов, кодир-х белки оболочки фага и фер-ты, необходимые для его размножения. После того, как было установлено кол-во АК-т в этих белках, соответсвующие расчеты показала, что ДНК фагов должна сод-ть 6078 нуклеотидов (триплетность ген кода). Данное расхождение обусл тем, что гены бактериофага перекрываются и на одном уч-ке ДНК распол 2 гена.

Перекрывание генов возможно за счет различных рамок считывания одного и того же участка мол-лы ДНК.

Значение – более экономич хранение ген инф-и.