Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up

ГЕНЕТИ́ЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕ́НТЫ

  • рубрика

    Рубрика: Биология

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 6. Москва, 2006, стр. 558

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: С. В. Шестаков

ГЕНЕТИ́ЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕ́НТЫ, уча­ст­ки ге­но­ма, ко­то­рые не яв­ля­ют­ся струк­тур­ны­ми ге­на­ми, ко­ди­рую­щи­ми РНК и бел­ки. Это сбор­ная груп­па по­ня­тий, ко­то­рую нель­зя све­сти к еди­ной клас­си­фи­ка­ции, по­сколь­ку они ка­са­ют­ся разл. сто­рон струк­тур­но-функ­цио­наль­ной ор­га­ни­за­ции ге­но­ма.

На до­лю Г. э., пред­став­лен­ных не­ко­ди­рую­щи­ми по­сле­до­ва­тель­но­стя­ми нук­лео­ти­дов, при­хо­дит­ся 10–20% в ге­но­ме про­ка­ри­от и бо­лее 90–95% у выс­ших эука­ри­от. Од­ни Г. э. не­об­хо­ди­мы для ре­гу­ля­ции экс­прес­сии ге­нов. К ним от­но­сят­ся про­мо­то­ры, уча­ст­вую­щие в ини­циа­ции транс­крип­ции, и по­сле­до­ва­тель­но­сти нук­лео­ти­дов, тер­ми­ни­рую­щие транс­крип­цию, эн­хан­се­ры и сай­лен­се­ры, со­от­вет­ст­вен­но уси­ли­ваю­щие или ос­лаб­ляю­щие экс­прес­сию ге­нов, на­хо­дя­щих­ся на зна­чит. уда­ле­нии от них – за сот­ни и ты­ся­чи нук­лео­тид­ных пар, а так­же др. по­сле­до­ва­тель­но­сти, взаи­мо­дей­ст­вую­щие со спе­ци­фич. бел­ка­ми, кон­тро­ли­рую­щи­ми экс­прес­сию ге­нов, в т. ч. че­рез из­ме­не­ние кон­фор­ма­ции ДНК. В чис­ло ре­гу­ля­тор­ных Г. э. вхо­дят так­же взаи­мо­дей­ст­вую­щие с бел­ка­ми-ре­прес­со­ра­ми транс­крип­ции опе­ра­то­ры. По­след­ние мо­гут на­хо­дить­ся и внут­ри ко­ди­рую­щих по­сле­до­ва­тель­но­стей струк­тур­ных ге­нов, как и не­ко­то­рые про­мо­то­ры и ат­те­нуа­то­ры (ос­ла­би­те­ли транс­крип­ции). В мо­ле­ку­ляр­ной био­ло­гии все эти ти­пы Г. э. не­ред­ко рас­смат­ри­ва­ют как ре­гу­ля­тор­ные об­лас­ти са­мих ге­нов. Др. ка­те­го­рия Г. э. пред­став­ле­на спей­се­ра­ми – по­сле­до­ва­тель­но­стя­ми нук­лео­ти­дов, раз­гра­ни­чи­ваю­щи­ми со­сед­ние ге­ны, и ин­су­ля­то­ра­ми, вы­пол­няю­щи­ми сход­ную функ­цию раз­де­ле­ния гра­ниц (ли­ми­ти­ру­ют воз­мож­но­сти взаи­мо­дей­ст­вия про­мо­то­ров и эн­хан­се­ров).

Важ­ную роль в ор­га­ни­за­ции и функ­цио­ни­ро­ва­нии хро­мо­сом у эу­ка­ри­от и нук­лео­ти­дов у про­ка­ри­от иг­ра­ют Г. э. с фик­си­ро­ван­ной ло­ка­ли­за­ци­ей в ге­но­ме: уча­ст­ки на­ча­ла и окон­ча­ния ре­п­ли­ка­ции; те­ло­ме­ры и цен­тро­ме­ры; мес­та при­кре­п­ле­ния ДНК к мем­бра­нам и к разл. кле­точ­ным струк­ту­рам; уча­ст­ки, по ко­то­рым про­ис­хо­дит сайт-спе­ци­фич. ре­ком­би­на­ция. Не­ма­лую до­лю сре­ди Г. э. со­став­ля­ют ко­рот­кие по­вто­ряю­щие­ся по­сле­до­ва­тель­но­сти (пря­мые и ин­вер­ти­ро­ван­ные по­вто­ры), при­сут­ст­вую­щие ино­гда в боль­шом чис­ле ко­пий в меж­ген­ных и те­ло­мер­ных уча­ст­ках, в ми­ше­нях сайт-спе­ци­фич. ре­ком­би­на­ции. По­вто­ры встре­ча­ют­ся и в ко­ди­рую­щих по­сле­до­ва­тель­но­стях внут­ри ге­нов. Они мо­гут уча­ст­во­вать в из­ме­не­нии кон­фор­ма­ции ДНК (об­ра­зо­ва­ние «шпи­лек»), в ге­ном­ных пе­ре­строй­ках, но в боль­шин­ст­ве слу­ча­ев функ­цио­наль­ное зна­че­ние по­вто­ров не ус­та­нов­ле­но.

По­ня­тие о Г. э., со­дер­жа­щих по­сле­до­ва­тель­но­сти нук­лео­ти­дов, ко­ди­рую­щих бел­ки, при­ме­ни­мо к мо­биль­ным ге­не­ти­че­ским эле­мен­там (ин­сер­ци­он­ным по­сле­до­ва­тель­но­стям, транс­по­зо­нам), спо­соб­ным к пе­ре­ме­ще­ни­ям внут­ри ге­но­ма и ме­ж­ду ге­но­ма­ми раз­ных ор­га­низ­мов, эпи­со­мам, про­фа­гам, рет­ро­ви­ру­сам, «ост­ров­кам» па­то­ген­но­сти, ин­тег­ро­нам (ген­ным кас­се­там). С мо­биль­ны­ми эле­мен­та­ми свя­за­на пла­стич­ность ге­но­мов про­ка­ри­от, ге­ном­ные пе­ре­строй­ки, го­ри­зон­таль­ный пе­ре­нос ген­ных бло­ков, от­вет­ст­вен­ных за ви­ру­лент­ность, ус­той­чи­вость к ксе­но­био­ти­кам и мно­гие др. при­зна­ки. Мо­биль­ные эле­мен­ты во­вле­че­ны в ре­гу­ля­цию ген­но­го дей­ст­вия, мо­гут слу­жить ос­но­вой для соз­да­ния век­тор­ных сис­тем, ис­поль­зуе­мых в ге­не­тич. ин­же­не­рии.

Лит.: Щел­ку­нов С. Н. Ге­не­ти­че­ская ин­же­не­рия. 2-е изд. Но­во­сиб., 2004; Жи­му­лев И. Ф. Об­щая и мо­ле­ку­ляр­ная ге­не­ти­ка. 2-е изд. Ново­сиб., 2004.

Вернуться к началу