КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕНОВ ЧЕЛОВЕКА

Различают несколько классификаций генов, основанных на разных критериях. Например:

1. по типу конечного продукта:

- гены, кодирующие белки - структурные гены;

- гены, кодирующие рРНК и тРНК;

2. по количеству копий в геноме:

- уникальные - представлены, как правило, одной копией;

- повторяющиеся - организованы тандемно или разбросаны по геному;

3. по количеству клеток, в которых гены активны:

- общие гены ,или гены домашнего хозяйства;

- тканеспецифичные гены.

4. по времени фенотипического проявления:

- активные в эмбриональном периоде;

- активные на этапе полового созревания;

- активные во взрослом организме.

5. по степени активности:

- нормоморфные;

- гипоморфные;

- гиперморфные;

- аморфные.

Об активности генов можно судить по количеству транскрибированной РНК и количеству синтезированного белка.

6. по функции конечного продукта:

- ферменты - 31,2%;

- модуляторы функции белков -13, 6 %

- рецепторы;

- факторы транскрипции;

- белки внутриклеточного и внеклеточного матриксов; 50%

- транспортные белки;

- сигнальные молекулы;

- гормоны;

- иммуноглобулины.

7. по зависимости экспрессии генов от негенетических факторов:

- стабильные;

- пластичные.

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ГЕНОВ

Согласно хромосомной теории наследственности Т.Моргана (1911): (1) гены расположеныв хромосомах в линейном порядке, занимая определенное место - локус; (2) гены одной хромосомы образуют одну группу сцепления и наследуются вместе; (3) количество групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом; (4) между гомологичными хромосомами может происходить обмен участками - кроссинговер (5) частота кроссинговера прямо пропорциональна расстоянию между генами и обратно пропорциональна силе сцепления; (6) расстояние между генами измеряется в сантиморганидах - 1сМ = 1% кроссинговера.

Гены, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом выполняют одинаковые функции и называются аллельными, в то время как гены, расположенные в разных локусах гомологичных или негомологичных хромосом, называются неаллелъными.

Распределение генов вдоль хромосом неодинаково: хромосомы отличаются по количеству и плотности расположения генов. Некоторые гены представлены в одном экземпляре, а другие - многими копиями и образуют семейства повторяющихся и неповторяющихся генов.

Гены одной хромосомы, расположенные близко друг от друга, образуют гаплотипи имеют часто общие регуляторные элементы. В широком смысле под гаплотипом понимают совокупность генов одной молекулы ДНК.

Гены, локализованные в аутосомах, определяют аутосомные признаки и наследуются независимо от пола, а гены, расположенные в гоносомах, определяют сцепленные с полом признаки, и их наследование зависит от пола:

- Х-сцепленные гены и признаки передаются от матери к дочерям и сыновьям, а от, отца - только дочерям;

- Y-сцепленные гены и признаки (голандрические) передаются исключительно от отца к сыну.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КАРТЫ

В состав генома человека входят две различающиеся по организации и особенностям наследования системы: ядерный геном и митохондриальный геном. В ядре соматических клеток человека содержится около 30 000 пар генов, которые локализованны в 46 молекулах ДНК.

Каждая хромосома содержит в среднем 2000 генов. Гены расположены в линейном порядке и разделены некодирующими последовательностями (сателлитная ДНК, спейсеры). Гены одной хромосомы наследуются совместно. Это явление называется сцеплением генов. Каждая хромосома, таким образом, представляет одну группу сцепления. Митохондриальный геном представлен кольцевыми молекулами ДНК и содержит 37 генов, расположенными очень компактно и наследуемыми по материнской линии.

Явление сцепление характерно только для генов одной и той же хромосомы, в то время как расположенные в разных хромосомах гены наследуются независимо, по законам Менделя. Сцепление бывает полным и неполным. Причина неполного сцепления - кроссинговер, происходящий в мейозе. В ходе кроссинговера происходит взаимный обмен аллельными генами.

Частота кроссинговера неодинакова для различных локусов и может варьировать от 0% до 50%, коррелируя с расстоянием между генами. Чем далее друг от друга расположены гены, тем больше частота кроссинговера между ними и, наоборот. Данное положение позволяет определить расстояние между генами по частоте кроссинговера и лежит в основе составления генетических карт. Эти карты представляют собой графическое изображение хромосом и расположенных на них генов с указанием расстояния между ними.

В настоящее время, благодаря методам дифференциальной окраски и соматической гибридизации, разработаны физические карты хромосом, в которых показано точное расположение генов с указанием расстояния между ними в парах нуклеотидов.

Установление сцепления между генами и определение групп сцепления представляет значительный интерес в медицинской генетике. Примерами сцепленных генов у человека являются: ген фактора Rh и ген эллиптоцитоза; ген АВО и ген пигментной ксеродермы (ХР); гены Duffy и врожденной катаракты; ген MNSs и dentinogenesis imperfecta-1 (DI-1); ген Xg и гены гемофилии А (НЕМА), гемофилии В (НЕМВ), дальтонизмаI (Dalt).