2. Гены, спейсеры
Каждая хромосома — это непрерывная двойная спираль ДНК, которая у высших организмов состоит более чем из 108 пар оснований. В хромосомах высших растений и животных каждая двойная спираль ДНК (диаметром 2 нм) имеет длину от одного до нескольких сантиметров. В результате многократного закручивания она упакована в хроматиду длиной несколько микрометров.
Вдоль этой двойной спирали линейно распределены гены, которые составляют вместе до 25 % ДНК.
Ген — это функциональная единица ДНК, содержащая информацию для синтеза полипептида или РНК. Средняя длина гена — около 1000 пар оснований. Последовательность оснований в каждом гене уникальна.
Между генами находятся спейсеры — неинформативные отрезки ДНК различной длины (иногда более 20 000 пар оснований), которые имеют значение для регулирования транскрипции соседнего гена.
Транскрипируемые спейсеры купируются при транскрипции вместе с геном, и их комплементарные копии появляются в пре-и-РНК по обе стороны от копии гена. Даже внутри самого гена имеются (только у эукариот и их вирусов) неинформативные последовательности, так называемые интроны, которые тоже транскрипируются. При процессинге все копии интронов и большинство копий спейсеров вырезаются с помощью ферментов.
Нетранскрипируемые спейсеры встречаются между генами для гистонов, а также между генами для р-РНК.
Избыточные гены представлены большим числом (до 104 и более) идентичных копий. Это гены для:
-
т-РНК;
-
р-РНК;
-
5S-РНК и гистонов;
-
для продуктов, синтезируемых в больших количествах.
Копии расположены непосредственно друг за другом и разрешены идентичными спейсерами. У морского ежа гены для гистонов Н4, Н2в, Н2а и Н1 лежат друг за другом, и эта генная последовательность повторяется в ДНК больше 100 раз.
