Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Гуляев Г.В. -> "Генетика " -> 69

Генетика - Гуляев Г.В.

Гуляев Г.В. Генетика — М.: Колос, 1984. — 351 c.
Скачать (прямая ссылка): genetika1984.pdf
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 162 >> Следующая

Механизм генной регуляции синтеза ферментов хорошо изучен у бактерий, расщепляющих молочный сахар (лактозу) с помощью
вырабатываемого ими фермента галактозидазы. Микробная клетка поглощает из окружающей среды лактозу и расщепляет ее с помощью фермента галактозидазы. Если в растворе лактозы нет, фермент для ее расщепления не нужен, репрессор, вырабатываемый геном-регулятором, вступает во взаимодействие с геном-оператором и «запирает» его. Тем самым прекращается работа структурных генов, на которых синтезировалась м-РНК, служащая матрицей для выработки фермента галактозидазы.
Как только в окружающей клетку среде появляется лактоза, она, действуя как индуктор, вступает во взаимодействие с репрес-сором и связывает его. Одновременно с этим ген-оператор освобождается от репрессора и включает в работу структурные гены: начинается синтез м-РНК и образование фермента галактозидазы. Вырабатываемые геном-регулятором новые порции репрессора продолжают связываться лактозой. Пока в окружающей клетку среде имеется лактоза, все время образуется расщепляющий ее фермент. При израсходовании всех запасов лактозы репрессор освобождается и выключает работу структурных генов. Образование ненужного больше клетке фермента галактозидазы прекращается.
Как видим, генетическая система клетки, используя механизмы индукции и репрессии, может принимать сигналы о необходимости начала и окончания синтеза того или иного фермента и осуществлять этот процесс с заданной скоростью. Таким образом, механизм регуляции белкового синтеза представляет собой совершенную самонастраивающуюся и самоуправляющуюся биокибер-нетическую систему, основанную на принципе действия обратной связи. Поступление управляющей информации от ДНК на синтез определенного фермента регулируется потоком обратной информации о произведенном количестве этого фермента и потребности в нем клетки в каждый данный период.
СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ГЕНА
Изучение структуры и функций гена — основная проблема генетики. Г. Мендель в 1865 г. доказал, что наследственность дискретна. Он сделал вывод о существовании в половых клетках наследственных задатков, определяющих развитие признаков взрослого организма, и назвал их факторами. В гибридном организме фактор данного признака сохраняется в чистоте, не смешивается с другими факторами, не уничтожается и в неизменном виде передается от поколения к поколению. Наука о клетке еще только зарождалась, и поэтому Г. Мендель, естественно, не мог ничего сказать о местонахождении наследственного фактора, его химической природе и механизме влияния на определяемый признак. Но, несмотря на это, учение Менделя о факторах как элементарных единицах наследственности имело основополагающее значение для изучения наследственности и легло в основу теории гена.
В 1909 г. В. Иоганнсен предложил наследственный фактор называть геном. Этот новый термин вскоре получил в генетике признание и стал общеупотребительным. Но Иоганнсен не пытался выяснить, с какими клеточными образованиями связаны гены. Более того, утверждение о локализации генов в хромосомах клеточного ядра, основанное на данных цитологии, он считал спекулятивным.
Коренные изменения в представление о гене были внесены в результате работы Т. Моргана и его учеников. Понятие гена в хромосомной теории наследственности получило материальное воплощение.
В работах лаборатории Т. Моргана не был обнаружен кроссин-говер между аллельными генами. Считалось, что он может проходить только между неаллельными генами и ген при кроссингове-ре неделим. На генетических картах хромосом ген обозначался геометрической точкой и, следовательно, не должен был иметь протяженности.
В хромосомной теории наследственности ген представлялся в качестве единицы функции, мутации и рекомбинации. Это обособленный участок хромосомы, последняя, дальше неделимая единица наследственности, он ответствен за развитие одного определенного признака и изменяется (мутирует) как единое целое. Каждый ген образуется путем удвоения материнского гена, но он выключен из обмена веществ, совершающегося в клетке и организме в целом, и остается неизменным при воздействии на него внешних условий. Нетрудно видеть, что, несмотря на огромное значение основных положений хромосомной теории наследственности для дальнейшего развития генетики, в понимании природы гена допускались механистические и метафизические ошибки.
Большое значение для преодоления этих ошибок и создания теории гена имели работы советских генетиков А. С. Серебровско-го и И. П. Дубинина. Уже в конце 20-х годов в опытах с дрозофилой были получены данные, показывающие, что ген нельзя рассматривать как корпускулу и последнюю ступень деления наследственного материала, что он в действительности имеет более сложное строение. При изучении мутаций гена scute achaete, вызывающего редукцию щетинок на теле дрозофилы, были получены результаты, не укладывающиеся в сложившиеся представления о гене как неделимой наследственной единице. Мутации этого гена, локализованного в одном и том же участке I хромосомы, имели разное фенотипическое выражение. Мутация затрагивала один ген, но у одних особей в результате ее сокращалось число щетинок на голове, у вторых — только на брюшке, у третьих — и на брюшке и на голове.
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 162 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed