Первичные функции гена

Первичными функциями генов являются хранение и пере­дача генетической информации. Передача генетической ин­формации происходит от ДНК к ДНК при репликации ДНК (аутосинтетическая функция гена при размножении клеток) и от ДНК через и-РНК к белку (гетеросинтетическая функция гена при биосинтезе белка). Поток генетической информации можно изобразить схематически (рис. 3.12). Такой путь пере­дачи информации от ДНК к и-РНК и белку Ф. Крик (1958) назвал "центральной догмой молекулярной биологии". Долгое время считалось, что передача генетической информации в обратном направлении невозможна. В 1975 г. Р. Дульбеко, Г. Тимин и Д. Балтимор описали явление обратной транскрип­ции, т.е. передачи генетической информации от и-РНК к ДНК с помощью фермента обратной транскриптазы — ревертазы. Она была открыта у РНК-содержащих вирусов еще в 1970 г. (Г. Тимин, С. Музатани). При участии ревертазы на и-РНК сначала синтезируется одна цепочка молекулы ДНК, а затем она удваивается с помощью фермента ДНК-полимеразы. Наличие ревертазы в нормальных клетках свидетельствует о возможности передачи информации от РНК к ДНК. Было установлено, что на определенных стадиях эмбриогенеза в клетках амфибий резко возрастает число генов, кодирующих рибосомальную РНК (амплификация генов). При этом проис­ходит увеличение числа копий генов р-РНК методом обрат­ной транскрипции. Согласно современным представлениям, "центральная догма молекулярной биологии" может быть представлена схемой (рис. 3.13). Передача информации от белка к ДНК, от белка к РНК и от белка к белку не установле­на и соответствующие ферменты не обнаружены.

Рис. 3.12. Схема реализации генетической информации

Рис. 3.13. Современная схема

"центральной догмы молекулярной биологии"