Материальную основу, наследственности составляет гигантская молекула ДНК, обладающая неограниченными возможностями хранения и передачи генетической информации. Известно два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота, ДНК, - находится в ядре клетки /точнее, в хромосомах/, и рибонуклеиновая кислота, РНК, содержащаяся как в ядре, так и в цитоплазме. Свое название они получили от входящих в их состав Сахаров - дезоксирибозы и рибозы.
Модель строения ДНК, предложенная в 1953 г. Лд. Уотсоном и Ф. Криком, объясняет, как именно эта молекула может передавать генетическую информацию и воспроизводить саму себя. Кроме ДНК в состав хромосом входят белки, не содержащие никакой наследственной информации, но несущие структурную функцию и регулирующие активность участков молекулы ДНК-генов.
Реализация генетической информации осуществляется .в ходе биосинтеза белков. Информация о структуре любого белка организма закодирована в виде специфической последовательности нуклеотидов молекулы ДНК. Синтез белка происходит в рибосомах цитоплазмы, поэтому должен существовать механизм передачи информации о структуре белка /количестве и последовательности чередования аминокислот/ из ядра, где находится ДНК, - на рибосомы /где происходит сборка белковой молекулы/. Этим механизмом является транскрипция - матричный синтез сравнительно короткой информационной РНК /и-РНК/ на определенном участке молекулы ДНК. Далее синтезируемая в ядре и-РНК Лоступает в цитоплазму, где связывается с рибосомами, и в ходе трансляции сама становится матрицей для синтеза того или иного белка или фермента. На рис.1 приведена схема этого процесса: молекулы транспортной РНК с присоединенными к ним специфическими аминокислотами подходят /справа/ и занимают надлежащие места на и-РНК у рибосомы, переносят аминокислоты на растущую белковую цепь, а затем отделяются от рибосомы и могут снова присоединять аминокислоты для дальнейшего синтеза белка.
Все процессы, происходящие в клетке и сопровождающие ее жизнедеятельность, так или иначе связаны с белковыми молекулами. Вот почему существенную часть всей считываемой генетической информации ДНК составляют программы синтеза молекул ферментов и всех других белков. Белок, таким образом, можно рассматривать как первичный продукт функционирования гена.
Структурные гены - это участки ДНК, кодирующие строение белков и ферментов. Ферменты, катализирующие конкретные процессы в клетке, обеспечивают проявление гена в виде определенного признака. В самом простом случае генетическая информация ДНК реализуется следующим образом:
Рис.1
ген —> фермент —> признак.
Участок хромосомы, занимаемый геном, называется локусом данного гена.
Совокупность генов, локализованных в гаплоидном наборе хромосом половых клеток, составляет геном клетки или организма, при оп-лодотворении происходит объединение родительских геномов, поэтому зигота, как и любая соматическая /т.е. неполовая/ клетка организма, обладает диплоидным /2n/ набором хромосом. У человека, в частности он включает 46 хромосом, у собаки - 78.
Число и морфология хромосом в диплоидном наборе, локусы генов - константы для каждого вида животных.
Один и тот же ген может находиться в различных состояниях /например, в доминантной и рецессивной формах/, которые называются аллелями. Термины Ген и аллель употребляются как равнозначные. Во всех клетках, кроме половых, каждый ген представлен парой аллелей, расположенных в одном и том же локусе гомологичных хромосом.
Своим происхождением разные аллельные формы одного гена обязаны мутациям.
