Гени структурні,регуляторні

За способами організації нуклеотидів у ДНК, її можна розділити на такі фрагменти: 1) структурні гени; 2) регуляторні гени; 3) сателітна ДНК; 4) спейсерна ДНК; 5) кластери генів; 6) повторювані гени.

Структурні гени несуть інформацію про структуру певних поліпептидів. Із цих ділянок ДНК транскрибується ІРНК, яка спрямовує синтез білків. Регуляторні гени контролюють і регулюють процес біосинтезу білка. Сателітна ДНК містить велику кількість повторюваних груп нуклеотидів, що не мають змісту і не транскрибуються. Поодинокі гени серед сателітної ДНК, звичайно, мають регуляторну або посилювальну дію на структурні гени. Кластери генів - це групи різних структурних генів у певній ділянці хромосоми, об'єднані загальними функціями. Повторювані гени - один і той самий ген багаторазово повторюється (декілька сотень раз); не відокремлюючись один від одного, вони створюють тандеми. Наприклад, гени рРНК.

Молекулярна організація генів еукаріотів. Встановлення структури генів еукаріотів є одним із головних відкриттів кінця XX ст. Доведено, що структурний ген, який кодує білок, має дуже складну будову. Розглянемо принцип його організації на прикладі гена (3-ланцюга гемоглобіну. На початку гена розташовані ділянки регуляції гена. Спочатку розташована ділянка промотора, відповідальна за приєднання РНК-полімерази та наступної ініціації транскрипції. Неспецифічні ділянки регуляції називають ТАТА-БОКС, що складається з багаторазово повторюваного тиміну й аденіну. Встановлено, що РНК-полімераза приєднується до цієї послідовності так, що її активний центр розташовується над першим нуклеотидом, що зчитується. Ця ділянка складається із саиту-розпізнавання, сайту-зв’язування і сайту-ініціації. Комбінація нуклеотидів у промоторі специфічна і при порушенні рамки зчитування утворює " стоп" -кодони, що призводить до припинення транскрипції. У ділянці промотора розташований оператор, який може приєднувати фактори регуляції транскрипції. Далі розташована КЕП-послідовність ТТЩТТАЦ, на якій ініціюється транскрипція й утворюється 5'-початкова ділянка РНК (сайт-ініціації транскрипції). Згодом розташований кодон ТАЦ (сайт-ініціації трансляції) з'являється в утвореній іРНК. Між сайтом транскрипції і сайтом трансляції лежить проміжна ділянка ДНК, що складається з 50 пар основ і називається лідерною послідовністю. Далі з'являється частина структурного гена, що складається з екзонів і інтронів. Спочатку розташований екзон, що містить 90 пар основ, які кодують з першої по 30 амінокислоти Р-ланцюга гемоглобіну. Далі знаходиться інтрон, що складається із 130 пар основ, він не кодує амінокислоти. За ним міститься екзон, що складається із 222 пар основ, що кодують амінокислоти з 31 по 104. Далі розташований інтрон, що складається з 850 пар основ, за ним екзон, що містить 126 пар основ, які кодують амінокислоти 105-146. Після цього - кодон-термінації трансляції ТАА Потім трейлер і сайт поліаденілування ААТААА, який необхідний для приєднання до РНК-транскрипту " хвоста" полі-А, який складається приблизно з 200-300 аденілових залишків. Ця ділянка ДНК необхідна для припинення транскрипції. Послідовність термінатора транскрипції починається відразу за полі-А ділянкою і складається приблизно із 1000 нуклеотидів. Ця послідовність разом із полі-А зупиняє процес транскрипції. У межах послідовності транскрибуючого 3'-кінця ДНК на відстані 600-900 нуклеотидів від полі-А сайта розташована ділянка послідовностей енхансера. Ця ділянка має регуляторну активність. Вона необхідна для тимчасової і просторової організації експресії гена В-ланцюга гемоглобіну.