bg‑cyan

Struktura genów

Geny można podzielić ze względu na budowę:

R1b8u6QKZ2FG4
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.
RZPjFrPNdapkk1
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Struktura genów
    • Elementy należące do kategorii Struktura genów
    • Nazwa kategorii: geny ciągłe
      • Elementy należące do kategorii geny ciągłe
      • Nazwa kategorii: część[br]strukturalna
        • Elementy należące do kategorii część[br]strukturalna
        • Nazwa kategorii: eksony
        • Koniec elementów należących do kategorii część[br]strukturalna
      • Nazwa kategorii: część [br]regulatorowa
      • Koniec elementów należących do kategorii geny ciągłe
    • Nazwa kategorii: geny podzielone
      • Elementy należące do kategorii geny podzielone
      • Nazwa kategorii: część [br]strukturalna
        • Elementy należące do kategorii część [br]strukturalna
        • Nazwa kategorii: eksony
        • Nazwa kategorii: introny
        • Koniec elementów należących do kategorii część [br]strukturalna
      • Nazwa kategorii: część [br]regulatorowa
      • Koniec elementów należących do kategorii geny podzielone
      Koniec elementów należących do kategorii Struktura genów
Elementy występujące w strukturze genów ciągłych i podzielonych.
bg‑cyan

Budowa genu podzielonego

Z punktu widzenia mechanizmu działania genu rozróżnia się część strukturalną genu, zawierającą informację o syntezie białek oraz część regulatorową, regulującą aktywność danego genu.

eukariontóweukariontyeukariontów część strukturalna genu często jest nieciągła i składa się z odcinków kodujących – eksonów, przedzielonych odcinkami DNADNADNA niekodującymi – intronami. Na początku oraz na końcu genu występują części regulatorowe.

Eksony to odcinki genu złożonego (a także pierwotnego produktu jego transkrypcji), które nie są usuwane z sekwencji pierwotnego mRNAmRNAmRNA (pre‑mRNA) w procesie składania RNARNARNA. Poszczególne egzony często kodują funkcjonalne podjednostki (tzw. domeny) danego białka.

Introny są niekodującą częścią sekwencji genu rozdzielającą kodujące fragmenty (eksony). W wyniku składania RNA (zanim uzyska on pełną funkcjonalność) introny zostają usunięte.

Introny występują przede wszystkim w genach eukariontów, zarówno w genach kodujących białka (mRNA), jak i tych, które kodują inne rodzaje RNA (tRNA, rRNA). W pojedynczym genie może występować do kilkudziesięciu intronów, a ich długość waha się od kilkudziesięciu do kilkuset tysięcy nukleotydównukleotydnukleotydów.

Funkcja intronów nie jest do końca poznana, podobnie jak ich pochodzenie. Jednak uważa się, że introny:

  • stabilizują strukturę genu,

  • mają zdolność do autowycinania w RNA,

  • dają okazję do alternatywnego składania eksonów co przyczynia się do wzrostu różnorodności genetycznej organizmów.

  • w różny sposób regulują aktywność genów.

Części regulatorowe genu, fragmenty DNA regulujące ekspresję genu, znajdują się na jego początku i końcu. Decydują, w zależności od potrzeb, typu i stanu metabolicznego komórki, a także bodźców zewnętrznych o poziomie ekspresji danego genu. Do części regulatorowej należy: sekwencja promotorowa (promotor), która określa miejsce rozpoczęcia oraz wydajność transkrypcjitranskrypcja genówtranskrypcji, element regulatorowy określający koniec genu i decydujący o zakończeniu transkrypcji (terminator), a także sekwencja DNA otaczająca promotor, która jest rozpoznawana przez specyficzne białka regulatorowe – represoryaktywatory wpływające na przebieg transkrypcji.

Geny podzielone, nazywane są inaczej genami nieciągłymi, złożonymi lub  mozaikowatymi. Zostały odkryte niezależnie przez dwóch naukowców Richarda Johna Robertsa i Phillipa Allena Sharpa (w 1993 r. otrzymali za to odkrycie Nagrodę Nobla). Występują głównie u eukariontów i wirusów infekujących komórki eukariotyczne oraz u archebakteriiarchebakteriearchebakterii.

RUnLjOD4xUWzX1
Budowa genu podzielonego (nieciągłego).
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑cyan

Budowa genu ciągłego

Geny ciągłe (niepodzielone) występują głównie u prokariontówprokariontyprokariontów, ale też w genomach mitochondrialnych i plastydowych komórek eukariotycznych. W genie tym występuje sekwencja kodująca niepodzielona intronami. Składa się ona wyłącznie z egzonów.

RpLR4zRtHeasb1
Budowa genu ciągłego
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji o strukturze genów znajdziesz w materiale: Budowa genu eukariotycznego.

Słownik

archebakterie
archebakterie

także archeony, archeowce, archeany, archebakterie, Archaea – drobne jednokomórkowce, pierwotnie bezjądrowe, tradycyjnie zaliczane wraz z eubakteriami do prokariontów

DNA
DNA

kwas deoksyrybonukleinowy, wielkocząsteczkowy biopolimer obecny we wszystkich komórkach organizmów. Jest nośnikiem informacji genetycznej

eubakterie
eubakterie

lub bakterie właściwe - w zależności od ujęcia systematycznego jest to takson w randze królestwa bądź podkrólestwa, obejmujący wszystkie organizmy prokariotyczne nie będące archeanami 

eukarionty
eukarionty

organizmy jądrowe zbudowane z komórek o wyższym stopniu organizacji. Do eukariontów należą wszystkie organizmy żywe, poza bakteriami właściwymi i archebakteriami, a więc pierwotniaki, śluzowce, grzyby, zwierzęta i rośliny

polipeptyd
polipeptyd

peptydy o cząsteczkach zawierających 11–100 reszt aminokwasowych – powyżej górnej granicy tego przedziału (czysto umownej i nieostrej) peptydy są określane jako białka

prokarionty
prokarionty

grupa jednokomórkowych organizmów, które nie posiadają wyodrębnionego z cytoplazmy jądra komórkowego oraz organelli komórkowych typowych dla eukariontów, takich jak mitochondria, chloroplasty, aparat Golgiego, retikulum endoplazmatyczne

mRNA
mRNA

rodzaj kwasu rybonukleinowego przenoszącego informację genetyczną o sekwencji poszczególnych polipeptydów z genów do aparatu translacyjnego

nukleotyd
nukleotyd

organiczny związek chemiczny z grupy estrów fosforanowych, stanowiący podstawową jednostkę strukturalną kwasów nukleinowych DNA i RNA

RNA
RNA

wielkocząsteczkowe polimery liniowe, kwasy rybonukleinowe będące składnikami licznych elementów komórki: jądra, mitochondriów, rybosomów i cytoplazmy. Zawartość kwasu rybonukleinowego jest szczególnie duża w komórkach, w których zachodzi intensywna biosynteza białka. U niektórych wirusachów

transkrypcja genów
transkrypcja genów

proces syntezy RNA, podczas którego na matrycy DNA jest syntetyzowana komplementarna nić RNA. U organizmów eukariotycznych zachodzi w jądrach komórkowych: powstające cząsteczki mRNA podlegają dalszej obróbce, a następnie są transportowane do cytoplazmy, gdzie odbywa się synteza białek