Схема будови гена

Всі гени мають однакову схему будови. Вони складаються з кількох ділянок (мал. 20.1). Головною ділянкою будь-якого гена є та, яка містить інформацію про будову молекули білка або РНК (продукту гена). Це кодуюча частина гена. Інші ділянки гена — некодуючі. Вони не містять інформації про будову молекул, синтез яких забезпечує ген. Але вони відповідають за роботу гена.

Некодуючими ділянками гена є промотор і термінатор. Промотор — це ділянка гена, яка позначає місце, де починається синтез РНК, термінатор — де закінчується синтез. Крім того, до складу гена входять регуляторні ділянки, які регулюють його роботу.

Гени прокаріотів

Гени прокаріотів мають відносно просту структуру. Частіше за все кожен із цих генів містить інформацію тільки про одну структуру — молекулу білка або РНК.

Гени прокаріотичних організмів часто організовані в оперони. Оперон — структура, яка складається з кількох структурних генів (мал. 20.2). Він дозволяє прокаріотам за один раз відразу синтезувати продукти кількох генів. Структурні гени в опероні розташовані поряд і мають на всіх один спільний промотор, один спільний термінатор і один спільний оператор, який регулює його роботу.

Мал. 20.1. Загальна схема будови гена

Мал. 20.2. Будова оперона прокаріотичного організму

Мал. 20.3. Будова еукаріотичного гена

Прикладом оперона може бути лактозний оперон кишкової палички. Він містить гени, які кодують ферменти, потрібні для синтезу вуглеводу лактози.

Гени еукаріотів

На відміну від генів прокаріотів, гени еукаріотичних організмів не утворюють оперонів. Кожний з них має свої власні промотор і термінатор. Крім того, будова цих генів більш складна. У складі їхньої ділянки ДНК є послідовності нуклеотидів, які не містять інформації, потрібної для синтезу продукту гена (молекули білка або РНК). Такі ділянки називають інтронами. Ті ділянки, які містять потрібну інформацію, називають екзонами. Зазвичай еукаріотичний ген містить по кілька інтронів та екзонів (мал. 20.3).

Важливою частиною еукаріотичних генів є регуляторні ділянки. З допомогою цих ділянок клітина може прискорювати або вповільнювати синтез продукту гена. Така будова дозволяє еукаріотичним організмам здійснювати дуже тонку регуляцію роботи їхніх генів.

Для функціонування генів живих організмів потрібна наявність спеціальних ділянок для початку (промотор), регуляції і завершення (термінатор) зчитування інформації. Гени прокаріотичних організмів можуть об’єднуватися в спеціальні групи — оперони, які мають на всіх один промотор, оператор і термінатор. Гени еукаріотичних організмів містять некодуючі (інтрони) і кодуючі (екзони) ділянки ДНК. Крім того, ці гени мають у своєму складі регуляторні ділянки, які змінюють швидкість їхньої роботи.