ДНК - одна із двох нуклеїнових кислот, що забезпечує зберігання, передачу і реалізацію генетичної програми розвитку й функціонування живих організмів
клітина
ядро
хромосома
ген
ДНК
нуклеотид
ДНК являє собою
послідовність
структурних одиниць –
нуклеотидів
Ген - це маленький абзац інформації,
коротка ділянка ДНК,
що містить певний набір інструкцій
Австрійський монах
Грегор Мендель
у 1860-х роках
вперше показав,
що ознаки передаються
у спадок
Термін «ген» вперше використав у 1909 році данський ботанік
Вільгельм Йохансен
У 1915 році американський генетик Томас Морган прийшов
до висновку, що генетичний матеріал є лінійним
У 1928 році англійський бактеріолог Фредерік Гріффіт встановив,
що гени можуть передаватись від одних організмів до інших
Вірулентний штам
бактерій
Streptococcus pneumoniae
Невірулентний штам
бактерій
Streptococcus pneumoniae
Вбитий вірулентний штам
бактерій
Streptococcus pneumoniae
Невірулентний штам бактерій, змішаний із убитим штамом
Streptococcus pneumoniae
Остаточно доведено, що ДНК - носій генетичної інформації
Миша помирає
Миша жива
Миша жива
Миша помирає
У 1953 році Джеймс Вотсон і Френсіс Крік разом з Морісом Уілкінсом, використовуючи дані
Розалінд Франклін, показали, що ДНК має вигляд подвійної спіралі
Існує багато видів некодуючих РНК, які не несуть інформацію про білок, але тим не менш вони представлені
в ДНК у вигляді генів
Ген є ділянкою молекули ДНК,
що містить інформацію для синтезу РНК,
яка може потім використовуватись (наприклад, для біосинтезу білка)
Функції гена
зберігання спадкової інформації;
керування біосинтезом білків та інших сполук у клітині;
реплікації ДНК (подвоєння генів під час поділу);
репарації (відновлення) пошкоджених ДНК і РНК;
забезпечення спадкової мінливості клітин і організмів;
контроль за індивідуальним розвитком клітин і організмів;
явище рекомбінації
клітина
ядро
хромосома
ген
ДНК
нуклеотид
У клітинах еукаріотів ДНК намотується
на білкові котушки – гістони, утворюючи нуклеосоми,
і згортається у структуру,
яка називається хромосомою
гістони
нуклеосома
Геном — це повний набір ДНК організму, включаючи всі його гени
Наука, що вивчає сукупність всіх генів, локалізованих у геномі
окремого організму, називається геномікою
Геном - сукупність генетичного матеріалу гаплоїдного набору хромосом даного виду
Генотип - сукупність генетичної інформації, закодованої в генах окремої клітини або цілого організму
мітохондрія
мітохондріальна ДНК
ДНК
плазміда
Клітина прокаріотів
Клітини еукаріотів
хлоропластна ДНК
Генетична інформація в клітинах міститься не тільки в хромосомах ядра,
а й у позахромосомних молекулах ДНК і РНК
Кількість генів у прокаріотів та еукаріотів значно коливається
ДНК кишкової палички складається
з 4,6 млн пар
нуклеотидів
Гаплоїдний хромосомний набір нематоди містить близько
100 млн пар нуклеотидів
Гаплоїдний хромосомний набір дрозофіли –
170 млн пар нуклеотидів
Гаплоїдний хромосомний набір курки - близько
1 млрд пар нуклеотидів
Розмір геному еукаріотів зростає
переважно
за рахунок некодуючих
послідовностей
Геном людини містить приблизно 3,2 млрд пар нуклеотидів
Суперзгорнута ДНК нуклеоїда
кишкової палички
у комплексі з білками організована у петлі
Гемофільна паличка
Haemophilus influenzae (1995)
Перші розшифровані геноми
Ще недавно вважалось, що Mycoplasma genitalium (1995) має найменший геном
Кільцеподібна молекула ДНК прокаріотів розташована у ядерній зоні цитоплазми — нуклеоїді
Білки-гістони для упакування ДНК
не використовуються
Плазміди - позахромосомні фактори спадковості
Плазміди зазвичай містять гени, які відповідальні за синтез 1-2 білків, що, наприклад, підвищують стійкість бактерій до несприятливих чинників довкілля, зокрема до антибіотиків
Одна бактеріальна клітина, котра набула такої стійкості, може швидко перемістити гени стійкості до багатьох інших бактерій чи навіть видів
трансформація
трансдукція
кон’югація
Гени прокаріотів об’єднані у оперони
Оперон (від лат. operon - працюю) - функціональна одиниця організації геному прокаріотів
Концепцію оперона запропонували
в 1961 р. французькі вчені
Франсуа Жакоб і Жак Моно, за що отримали Нобелівську премію (1965 р.)
Структурні гени
Лактозний оперон кишкової палички містить спадкову інформацію про три білки,
що беруть участь
у поглинанні та розщепленні лактози
Будова оперона
Ген-
регулятор
Білок-репресор
Оператор
Промотор
Гени прокаріотів об’єднані у оперони
Концепцію оперона запропонували
в 1961 р. французькі вчені
Франсуа Жакоб і Жак Моно, за що отримали Нобелівську премію (1965 р.)
Оперон (від лат. operor - працюю) - функціональна одиниця організації геному прокаріотів
Структурні гени
Лактозний оперон кишкової палички містить спадкову інформацію про три білки, що беруть участь у поглинанні
та розщепленні лактози
Будова оперона
Оператор
Промотор
Ген-
регулятор
лактоза
РНК-полімераза
Відеоурок ви можете переглянути за покликанням: