Гены представляют собой фундаментальные единицы наследственности, определяющие все аспекты жизни организма. Эти удивительные молекулярные структуры содержат инструкции для построения и функционирования каждого живого существа на Земле.
Современная генетика выделяет несколько ключевых элементов в структуре гена:
Факт: Длина генов у человека варьируется от нескольких сотен до более чем 2 миллионов пар нуклеотидов. Самый длинный известный ген - дистрофин, связанный с мышечной дистрофией Дюшенна, содержит 79 экзонов и занимает около 2,4 миллиона пар нуклеотидов.
Процесс реализации генетической информации - это сложный многоступенчатый механизм:
Экспрессия генов строго контролируется множеством механизмов:
| Организм | Размер генома (п.н.) | Число генов | Интересная особенность |
|---|---|---|---|
| Человек | 3,2 млрд | 20-25 тыс | Только 1,5% кодирует белки |
| Рис | 466 млн | 40-56 тыс | Генов в 2 раза больше чем у человека |
| Дрозофила | 180 млн | 14 тыс | 75% генов связаны с болезнями человека |
| E. coli | 4,6 млн | 4,4 тыс | Гены организованы в опероны |
● Горизонтальный перенос генов - редкое явление, когда гены передаются между неродственными организмами. Например, некоторые бактерии передают гены устойчивости к антибиотикам другим бактериям.
● Псевдогены - "молчащие" копии генов, которые потеряли способность кодировать белки, но могут играть регуляторные роли.
● Около 8% человеческого генома состоит из эндогенных ретровирусов - древних вирусных последовательностей, встроенных в нашу ДНК.
● Генетический код практически универсален для всех живых организмов, что свидетельствует о едином происхождении жизни.
Понимание генетических механизмов революционизировало современную медицину: