ГЕНЕТИКА - Підручник - А.В. Сиволоб - 2008

РОЗДІЛ 2. Експресія генів

Першим етапом експресії генетичної інформації, записаної в послідовності нуклеотидів ДНК, є транскрипція - процес синтезу РНК з використанням одного з ланцюгів ДНК як матриці, тобто "переписування" послідовності нуклеотидів ДНК у послідовність нуклеотидів РНК.

Молекула РНК, що синтезується на білковому гені, - мРНК - використовується далі як джерело інформації на другому етапі експресії гена - синтезі білка, або трансляції, - перекладі нуклеотидного тексту в амінокислотний. Відповідність між цими двома типами текстів - між комбінаціями нуклеотидів і амінокислотами - називається генетичним кодом.

Безпосереднім продуктом активності геному, яка регулюється спеціальними системами (за участю певних генів), є специфічна для даного типу клітин сукупність транскриптів (молекул РНК) - транскриптом. Участь цих транскриптів у білковому синтезі зумовлює утворення набору білків - протеому. Для цих білків характерною є складна взаємодія: за деякими оцінками, кожен білок протеому, наприклад дріжджів, вступає в середньому у п'ять таких взаємодій (не беручи до уваги гомотипних взаємодій між однаковими білковими субодиницями). Зважаючи на те, що білки вищих еукаріотів відрізняються наявністю більшої кількості структурних доменів у своєму складі, мережа білок-білкових взаємодій у протеомах організмів з вищою організацією має бути ще складнішою. Загальна картина взаємодій між білками (інтерактом) визначає розмаїття біологічних функцій, які часто й виконуються не поодинокими молекулами білків, а міжмолекулярними комплексами. При цьому варіації складу

цих комплексів приводять до варіацій функціональних. Білки та мультимолекулярні комплекси, відповідні за каталіз хімічних реакцій, функціонування сигнальних мереж, транспорт сполук тощо, залучені до складної системи реакцій і метаболічних перетворень (реактом і метаболом), до якої зводиться вся сукупність зовнішніх ознак та фізіологічних проявів організму.

Сучасна генетика є ще досить далекою від остаточного розуміння цього складного шляху від системи генів до сукупності ознак. Однак принципи передачі інформації від гена до білка (а часто й далі) нині вже з'ясовані в багатьох деталях.