Ген дистрофина и его изоформы

ОРГАНИЗАЦИЯ СТРУКТУРНЫХ ГЕНОВ ЧЕЛОВЕКА

Гены человека можно условно разделить на две категории: структурные гены, несущие информацию о полипептидах, и гены, кодирующие рРНК и тРНК.

В состав структурных генов входят следующие регулирующие и кодирующие последовательности:

- проксимальные регуляторные последовательности - промотор, энхансер и сайленсер, которые ответственны за инициацию транскрипции и контролируют ее скорость и интенсивность;

- дистальные регуляторные последовательности - терминатор и сайт полиаденилирования которые участвуют в контроле терминации транскрипции и процессинга первичных транскриптов;

- кодирующий участок, образованный экзонами и нитронами.

Гены локализованы вдоль ДНК в линейном порядке и разделены некодирующими участками - спейсерами. Каждый ген занимает определенное положение, которое называется локус. Гены не имеют чётких морфологических границ, а разделены лишь функционально. В геноме человека 30000-40000 пар структурных генов, что составлявляет около 2% от генома. В настоящее время известны функции для 50% генов. Размеры генов человека варьируют, а их среднее значение составляет около 3000 п.н. Ниже представлены длины некоторых генов человека:

- ген β глобина- 1,5 kb;

- ген инсулина - 1,7 kb;

- ген каталазы - 34 kb;

- ген дистрофина - 2,5 mb/

Классификация генов человека по размерам

Категория	Название гена	Размеры, в kb	Размеры мРНК, в kb	Число нитронов
Малые гены	Ген α-глобина	0,8	0,5
Ген β-глобина	1,5	0,6
Ген инсулина	1,7	0,4
Средние гены	Ген фактора коагуляции IX	34,0	2,8
Ген каталазы	34,0	1,6
Крупные гены	Ген фенилаланингидроксилазы		2,4
Гигантские гены	Ген фактора коагуляции VIII	186,0
Ген тиреоглобулина	~300,0	8,7
Супергигантские гены	Ген дистрофина	~200,0	16,0

Распределение генов человека по длине

Длина, kb	% от общего числа
до 10	23,3
10-25	35,6
25-50	20,2
51-100	13,0
101-500	6.7
более 500	1,2

Особенности структурных генов человека:

a. сложное строение:

- могут иметь более одного промотора или сайтов инициации транскрипции;

- могут иметь более одного инициирующего и стоп-кодонов;

- имеют сложно организованные регулирующие последовательности;

- альтернативный сплайсинг;

b. наличие различных механизмов регуляции активности генов в зависимости от:

- типа клетки;

- фазы клеточного цикла и этапа онтогенеза;

- внешних и внутренних факторов.

Ген дистрофина и его изоформы

Типы	Длина мРНК, в kb	Локализация промотора	Проявление
Полноразмерные	Мышечный		Конец 5´ не транскрибируется	Сердце, скелетные мышцы
Спинномозговой		Интрон I	Кора, гипоталамус
Спинномозговой		Интрон I	Клетки Пуркинье
Укороченные	1-Dр71	4,5-4,8	Интрон 63	Везде, кроме мышц
2-Dр116	5,5	Интрон 56	Периферические нервы
3-Dр40	2,2		Везде, кроме мышц
Dр140	7,5	Интрон 44	Эмбриональные нейроны
Dр260			Сетчатка