Ген

Визначення і загальна характеристика

ГЕН (від грец. γένος — рід, походже­н­ня) — елементарна, функціонально неподільна одиниця спадковості, за допомогою якої від­бувається запис, зберіга­н­ня і пере­дача генетичної інформації з поколі­н­ня в поколі­н­ня. З молекуляр. точки зору, Г. (цистрон) — це фрагмент ДНК або (у деяких вірусів) РНК, що бере участь в утворен­ні поліпептид. ланцюга (складається з кодувал. послідовності, лідер. та кінц. областей, а також інсерцій. послідовностей — інтронів). Г. формується з нуклеотидів, число і послідовність яких кодують інформацію про первин­ну структуру молекул поліпептиду, білка, певного типу РНК (структурні Г.) або здатність до взаємодії з регулятор. білками, завдяки чому контролюється і регулюється діяльність структур. Г. (регуляторні Г.). У середньому Г. складається з 1000–1500 пар нуклеотидів. У вищих організмів Г. містяться в хромосомах ядра, пластидах, мітохондріях тощо. Сукупність усіх Г. конкрет. організму складає його генотип. Кожен Г. за­ймає в хромосомі певне місце — локус. Вираже­н­ня Г. (екс­пресивність) залежить від його структури, а також від зовн. умов. Г. від­носно стабільний. Його зміни (мутації) — джерело мінливості організмів і вірусів. Сучасні методи до­зволяють виділяти Г., ви­вчати їхню структуру, здійснювати їх хім. і ферментатив. синтез, роз­множувати (клонувати, ампліфікувати), пере­носити їх від одного організму до ін. (транс­генез), по­єд­нувати в одному організмі (генетична інженерія). Створено транс­ген­ні мікроорганізми, рослини і тварини, які широко використовують у промисловості та в с. госп-ві. Роз­шифровано первин­ну структуру (послідовність нуклеотидів) Г., виявлено осн. риси і роз­маї­т­тя їх будови у різних обʼєктів. Проведено повний аналіз геному деяких вищих організмів, зокрема людини. Отримані результати зберігаються в компʼютер. банках інформації, що по­стійно поповнюються. Термін «Г.» ввів 1909 данський біо­лог В. Йоган­нсен. Хромосомна теорія спадковості (Г. є частиною хромосоми) була роз­роблена у 20-х рр. 20 ст. групою амер. вчених на чолі з Т. Морґаном. Одним із роз­робників цієї теорії був амер. генетик укр. походже­н­ня Ф. Добржанський. У цей же період рад. вчений О. Серебровський вперше отримав екс­перим. дані, що свідчили про складну будову і подільність Г. У 30-х рр. групою укр. вчених під керівництвом С. Гершензона було виявлено мутаген­ну дію ДНК і продуктів її роз­паду. На поч. 50-х рр. амер. вчені Дж. Бідл та Е. Тейтум зробили висновок, що Г. ви­значає синтез в організмі одного ферменту (формула: «один ген — один фермент» згодом була уточнена: «один ген — один поліпептид»). 1953 англ. вчені Дж. Вотсон і Ф. Крік від­крили молекулярну структуру ДНК. Подальші дослідж. Ф. Кріка ві­діграли також вирішал. роль у роз­шифруван­ні генетичного коду. В Україні Г. ви­вчали Г. Левитський, А. Сапєгін (один з роз­робників радіац. селекції). Спів­роб. Ін­ституту молекуляр. біо­логії і генетики АН УРСР на чолі з В. Кавсаном у 80–90-х рр. ізолювали ряд генів тварин і людини, ви­значили їх первин­ну структуру й організацію.

Літ.: Дубинин Н. П. Общая генетика. Москва, 1976; Гершензон С. М. Основы современ­ной генетики. К., 1983; Стент Г., Кэлинар Р. Молекулярная генетика / Пер. с англ. Москва, 1986; Айла Ф., Кайгер Дж. Современ­ная генетика: В 3 т. / Пер. с англ. Москва, 1988; Тоцький В. М. Генетика: У 2 т. О., 1998; Жимулев И. Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2003.

В. А. Кунах

Завантажити статтю