4. Мутации в генах приводят к изменению контролируемых ими признаков.
5. В результате кроссинговера или рекомбинации происходит перегруппировка генов
6. Т. Морган постулировал что ген является единицей функции, мутации и рекомбинации
7. Точку в этой дискуссии поставил С.Бензер, который продемонстрировал рекомбинационную и мутационную делимость гена вплоть до отдельных нуклеотидов
Эксперименты С.Бензера
“Гены — это атомы наследственности” - этими словами в 1961 г. американский генетик С. Бензер начал свою итоговую Гарвеевскую лекцию о внутренней структуре гена. Идея эксперимента: Инфицировать бактерии двумя мутантными бактериофагами Т4 одновременно и изучать рекомбинацию между фаговыми геномами. Результаты:
• установление минимальных размеров участка гена, передающихся при кроссинговере (в молекулярной генетики вместо термина "кроссинговера" принят термин "рекомбинация"), подвергающихся мутации и осуществляющих одну функцию (50-е гг.);
• выделение 2-х классов мутаций: точечные (мутации минимальной протяженности) и делеции (мутации, занимающие достаточно широкую область гена);
• установление минимальной длины участка, изменения которого достаточно для возникновения мутации (мутона) – несколько нуклеотидов. Однако в дальнейших тщательных определениях было выявлено, что длина одного мутона не превышает размер одного нуклеотида.
Геном прокариот
Геномы прокариот включают 2 типа генетических структур:
• нуклеоид;
• внехромосомные элементы-плазмиды.
В состав хромосомы входят:
• структурные гены, кодирующие белки и РНК;
• межгенные участки (спейсеры);
• регуляторные элементы;
• мобильные элементы.
Состав генома прокариот:
· кодирующие последовательности генов;
· нетранслируемые области генов: 5'- и 3'-концевые районы, интроны;
· регуляторные элементы генома: промоторы, терминаторы транскрипции, сайты связывания регуляторных белков, сайты связывания рибосом;
· сайты связывания с клеточными мембранами;
· мобильные элементы;
· интегроны;
· профаги и интегрированные в хромосому плазмиды;
· CRISPR-структуры.
Исходя из внутривидовой вариабельности геномов выделяют:
• Кор-геном (базовый, core) – включает гены «домашнего хозяйства», ответственные за системы репликации, трансляции, ключевые пути метаболизма и формирования клеточных структур, определяющих видовую/родовую принадлежность.
• Вспомогательные гены – контролируют процессы и признаки, обеспечивающие приспособленность к определенной экологической нише; многие из таких генов локализованы в плазмидах и мобильных элементах.
• Пан-геном – все имеющиеся в пределах вида/рода гены (набор всех генов, присутствовавших хотя бы в одном штамме кишечной палочки).