Структура генов прокариот.

Гены – это участки ДНК, детерминирующие последовательность мономерных звеньев в кодируемых ими полипептидах или полинуклеотидах. За последние годы представления о структуре генов кардинально изменились.

Информация, содержащаяся в генах, записана генетическим кодом. У всех организмов, за небольшим исключением, он одинаков. Одинаковы у всех клеток и принципы реализации генетической информации. В структуре любого гена запрограммированы два основных этапа его экспрессии. На первом этапе с помощью РНК_полимеразы синтезируется мРНК (транскрипция гена). Нуклеотидные последовательности, благодаря которым РНК-полимераза связывается с ДНК (промоторы) и отсоединяется от нее (терминаторы), располагаются в начале и конце гена соответственно. На втором этапе осуществляется синтез белка (трансляция). Генетические сигналы, обусловливающие этот процесс, также заложены в структуре генов: в начале и конце их белок-кодирующих областей стоят инициирующие и терминирующие кодоны.

Гены прокариот включают промотор, белок кодирующую область и терминатор.

В состав промотора входят две консервативные последовательности. Одна из них (блок Хогнесса) необходима для узнавания, а другая (блок Прибнова) – для тесного связывания промотора с РНК-полимеразой. Сигналами на завершение синтеза мРНК являются терминаторы транскрипции, расположенные в конце гена. Участок ДНК между сайтами, в которых начинается и заканчивается транскрипция, называется единицей транскрипции. Большая часть белок-кодирующих генов содержит различное число нуклеотидов, предшествующих белок-кодирующей последовательности (5'-лидер) или следующих за ней (3'-трейлер). В некоторых случаях в 5'-лидерную область входят последовательности, обеспечивающие дополнительный контроль транскрипции и трансляции.

Трансляция гена начинается с посадки рибосом на мРНК, что осуществляется благодаря наличию комплементарных последовательностей нуклеотидов на 3'-конце 16SрРНК и в лидерной части мРНК на расстоянии 4-8 нуклеотидов от кодона АUG, инициирующего синтез белка. Эту последовательность называют сайтом связывания рибосом или последовательностью Шайна-Далгарно. Она состоит из 5-9 нуклеотидов.

Белок-кодирующая часть мРНК (естественно, и самого гена) ограничена инициирующим (обычно – AUG, реже – GUG) и терминирующими (UAA, UAG и UGA) кодонами.