Ген (жэ: jeenz гэх) нь бидний гадаад төрх байдал болон бидний тухай бусад олон зүйлийг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдгээр нь таныг хэн бэ, ямар дүр төрхтэй болгодог: буржгар эсвэл шулуун үс, урт эсвэл богино хөл, хэрхэн инээмсэглэж, инээж болох тухай мэдээллийг агуулдаг. Эдгээрийн ихэнх нь генээр нэг гэр бүлд нэг үеэс нөгөөд дамждаг.
Энэ хичээлийн төгсгөлд та мэдэх болно
Ген нь РНХ эсвэл уургийн аль нэг генийн бүтээгдэхүүний нийлэгжилтийг кодлодог ДНХ эсвэл РНХ дахь нуклеотидын дараалал юм. Хромосом нь олон ген агуулсан урт ДНХ-ийн хэлхээнээс тогтдог. Хүний хромосом нь мянга мянган гентэй ойролцоогоор 500 сая хос ДНХ-тэй байж болно.
Биологийн хувьд ген гэдэг нь РНХ эсвэл ДНХ-д байдаг нуклеотидын дарааллыг хэлдэг бөгөөд энэ нь үүрэг гүйцэтгэдэг молекулыг кодлодог. Генийг илэрхийлэх явцад ДНХ нь эхлээд РНХ-д хуулж авдаг. РНХ нь шууд ажиллагаатай байж болно, эсвэл ямар нэг үүрэг гүйцэтгэдэг уургийн завсрын загвар байж болно. Организмын үр удамд генийг дамжуулах нь фенотипийн шинж тэмдгүүдийн удамшлын үндэс болдог. Эдгээр генүүд нь генотип гэж нэрлэгддэг өөр өөр ДНХ-ийн дарааллыг бүрдүүлдэг. Генотип нь хүрээлэн буй орчин, хөгжлийн хүчин зүйлүүдийн хамт фенотип ямар байхыг тодорхойлдог. Ихэнх биологийн шинж чанарууд нь полиген (олон өөр генүүд) болон ген-орчны харилцан үйлчлэлд нөлөөлдөг. Зарим генетикийн шинж чанарууд нь нүдний өнгө шиг харагддаг, зарим нь цусны бүлэгтэй адилгүй байдаг.
Генүүд дарааллаар нь мутаци олж авах боломжтой. Энэ нь популяцид аллель гэж нэрлэгддэг янз бүрийн хувилбаруудад хүргэдэг. Эдгээр аллель нь фенотип шинж чанарыг үүсгэдэг уургийн арай өөр хувилбаруудыг кодлодог. Ген нь байгалийн шалгарлын үр дүнд эсвэл аллелийн хамгийн тохиромжтой, генетикийн шилжилтийн үр дүнд бий болдог.
ДНХ-ийн давхар мушгиа хэлхээг дүрсэлсэн зураг энд байна.
Ихэнх организмууд генээ урт ДНХ-ийн хэлхээнд кодлодог. ДНХ гэдэг нь дезоксирибонуклеин хүчил гэсэн үг. ДНХ нь таван нүүрстөрөгчийн сахар (2-дезоксирибоз), фосфатын бүлэг, аденин, тимин, цитозин, гуанин гэсэн дөрвөн суурийн аль нэгээс бүрдэх дөрвөн төрлийн нуклеотидын дэд нэгжээс бүрддэг гинжин хэлхээнээс бүрддэг.
ДНХ-ийн хоёр гинж бие биенээ тойрон эргэлдэж, суурь нь дотогшоо чиглэсэн ДНХ-ийн давхар спираль үүсгэдэг ба аденины суурь нь тимин, гуанин нь цитозинтэй хослодог. Аденин ба тимин хоёр устөрөгчийн холбоо үүсгэхийн тулд нийлдэг тул суурь хосолсон өвөрмөц байдал үүсдэг. Нөгөө талаас цитозин ба гуанин нь гурван устөрөгчийн холбоо үүсгэдэг. Давхар мушгиа дахь хоёр судал нь үндсэн дарааллаар нь тохирсон байх ёстой бөгөөд ингэснээр нэг хэлхээний аденин нь нөгөө хэлхээний тиминтэй хосолсон байх ёстой.
ДНХ-д кодлогдсон генийн илэрхийлэл нь генийг РНХ болгон хувиргах замаар эхэлдэг бөгөөд энэ нь хоёр дахь төрлийн нуклейн хүчлийн мономерууд нь ДНХ-д байдаг шиг дезоксирибозоос илүү чихрийн рибозоос бүрддэг. РНХ нь тимины оронд үндсэн урацил агуулдаг. РНХ молекулууд нь нэг судалтай бөгөөд ДНХ-ээс бага тогтвортой байдаг. Уургийг кодлодог генүүд нь кодон гэж нэрлэгддэг гурван нуклеотидын дарааллаас тогтдог. Удамшлын код нь кодон ба амин хүчлүүдийн хоорондох уургийн орчуулгын үед захидал харилцааг тодорхойлдог. Удамшлын код нь мэдэгдэж байгаа бүх организмын хувьд бараг ижил байдаг.
Генийн бүтэц нь олон элементүүдээс бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн жинхэнэ уураг кодлох дараалал нь ихэнхдээ зөвхөн жижиг хэсэг байдаг. Эдгээрт РНХ-ийн орчуулагдаагүй бүс нутгаас гадна хуулбарлагдаагүй ДНХ-ийн бүсүүд орно.
Ген нь уураг кодлогч бүсэд хэзээ, хаана илэрхийлэгдэхийг хянадаг зохицуулалтын дарааллыг агуулдаг. Нэгдүгээрт, генүүд нь дэмжигч дараалал шаарддаг. Промоторыг хүлээн зөвшөөрч, транскрипцийг эхлүүлэхийн тулд РНХ полимеразыг тухайн бүс нутагт холбоход тусалдаг транскрипцийн хүчин зүйлсээр холбогддог. Хүлээн зөвшөөрөх нь ихэвчлэн TATA хайрцаг шиг зөвшилцлийн дараалал хэлбэрээр явагддаг. Ген нь нэгээс олон дэмжигчтэй байж болох бөгөөд үүний үр дүнд 5' төгсгөлд хэр хол тархсанаараа ялгаатай элч РНХ (мРНХ) үүсдэг. Өндөр хуулбарласан генүүд нь "хүчтэй" промоторын дараалалтай байдаг ба бусад генүүд нь "сул" дэмжигчтэй байдаг бөгөөд тэдгээр нь транскрипцийн хүчин зүйлүүдтэй сул холбоо үүсгэж, транскрипцийг бага давтамжтайгаар эхлүүлдэг. Эукариот дэмжигч бүсүүд нь прокариот дэмжигчээс хамаагүй илүү төвөгтэй бөгөөд тодорхойлоход хэцүү байдаг.
Сайжруулагч нь идэвхжүүлэгч уурагтай холбож транскрипцийг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь РНХ полимеразыг промотерт элсүүлэхэд тусалдаг; эсрэгээр, дуу намсгагч нь дарангуйлагч уургийг холбож, ДНХ-ийг РНХ полимеразад бага хүртээмжтэй болгодог. Транскрипц хийсэн өмнөх мРНХ нь хоёр төгсгөлд рибосомыг холбох газар, терминатор, эхлүүлэх, зогсоох кодонуудыг агуулсан орчуулагдаагүй хэсгүүдийг агуулдаг. Нэмж дурдахад ихэнх эукариотууд нь орчуулагдаагүй интрон агуулдаг бөгөөд тэдгээр нь экзоныг орчуулахаас өмнө арилгадаг. Интронуудын төгсгөлд байрлах дараалал нь уураг эсвэл РНХ-ийн бүтээгдэхүүнийг кодлодог эцсийн боловсорсон мРНХ-ийг үүсгэхийн тулд залгах газруудыг зааж өгдөг.
Эукариот уураг кодлогч генийн бүтцийг доор харуулав.
Олон прокариот генүүд нь нэгдмэл байдлаар хөрвүүлсэн уураг кодлох олон дараалал бүхий оперонууд болон зохион байгуулагддаг. Оперон дахь генүүд нь тасралтгүй мРНХ хэлбэрээр бичигдсэн байдаг бөгөөд үүнийг полицистрон мРНХ гэж нэрлэдэг. Энэ утгаараа цистрон гэдэг нэр томъёо нь гентэй дүйцэж байна. Опероны мРНХ-ийн транскрипцийг ихэвчлэн дарангуйлагч удирддаг бөгөөд энэ нь тодорхой метаболит байгаа эсэхээс хамаарч идэвхтэй эсвэл идэвхгүй төлөвт тохиолдож болно. Идэвхтэй үед дарангуйлагч нь операторын бүс гэж нэрлэгддэг опероны эхэнд байрлах ДНХ-ийн дараалалтай холбогдож, опероны транскрипцийг дарангуйлдаг; дарангуйлагч идэвхгүй байх үед опероны транскрипци үүсч болно. Опероны генийн бүтээгдэхүүнүүд нь ихэвчлэн холбогдох үүрэгтэй бөгөөд нэг зохицуулалтын сүлжээнд оролцдог.
Уураг кодлогч генийн прокариот опероны бүтцийг доор харуулав.
