Современные представления о гене и геноме

Вопрос 1. Что такое геном?

Геном – это совокупность генов, характерных для гаплоидного набора хромосом данного биологического вида. Геном, в отличие от генотипа, является характеристикой вида, а не особи, поскольку описывает набор генов, свойственных данному виду, а не их аллели, обуславливающие индивидуальные отличия отдельных организмов. Степень сходства геномов разных видов отражает их эволюционное родство.

Вопрос 2. Чем определяется существующая специализация клеток?

Специализация клеток организма определяется избирательным

функционированием генов. В каждой клетке работают гены, характерные именно для данного типа тканей и органов: в клетках мускулатуры – гены мышечных белков, в клетках стенок желудка – гены пищеварительных ферментов и т. д. Большинство остальных генов при этом заблокировано, и их активация может привести к развитию серьезнейших заболеваний (например, к появлению раковой опухоли).

Вопрос 3. Какие обязательные элементы входят в состав гена эукариотической клетки?

Обязательными элементами гена эукариот являются:

регуляторные участки, расположенные в начале и конце гена, а также иногда вне

гена (на некотором удалении от него). Они определяют, когда, при каких обстоятельствах и в каких типах тканей будет работать этот ген; структурная часть, которая содержит информацию о первичной структуре кодируемого белка; обычно структурная часть меньше регуляторной.

Вопрос 4. Приведите примеры взаимодействия генов.

Примером взаимодействия генов может служить пигментация (окраска) шерсти у кролика. Формирование определенной окраски регулируется двумя генами. Один из них (назовем его А) отвечает за наличие пигмента, и в случае, если работа данного гена нарушена (рецессивный аллель), шерсть кролика будет белого цвета (генотип аа). Второй ген (назовем его В) отвечает за неравномерность окрашивания шерсти.

В случае нормального функционирования этого гена (доминантный аллель), синтезируемый пигмент скапливается у основания волоса, и кролик имеет серую окраску (генотипы АаВв, ААВв, АаВВ, ААВВ). Если же второй ген представлен только рецессивными аллелями, то синтезируемый пигмент распределяется равномерно. У таких кроликов шерсть черного цвета (генотипы Аавв, ААвв).