ЭлБиб

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ ЖИВОТНЫХ

359

Введение

Часть В

Молекулярные маркеры –

инструмент исследования

генетического разнообразия

ДНК маркеры полезны в фундаментальных (напр.,

в филогенетическом анализе и в поиске полезных

генов) и прикладных исследованиях (напр., в мар-

керной селекции, при установлении отцовства и

контроле движения пищевых продуктов). В этой ча-

сти рассматривается, главным образом, их примене-

Вставка 70

ДНК, РНК и белки

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) организована в

пары хромосом, каждая из которых наследуется от одного

из родителей. Каждый ген индивидуума, следовательно,

представлен двумя копиями, называемыми аллелями, по

одной на каждой хромосоме из пары. У млекопитающих

гены расположены вдоль хромосом, разделены длин-

ными, часто повторяющимися последовательностями

ДНК. Гены состоят из кодирующих последовательностей

(экзоны), разделенных интронами. Последние не несут

информации, кодирующей белки, но иногда играют роль

в регуляции генной экспрессии. Инструкция, кодируемая

генами, реализуется в двух процессах. Первый – транс-

крипция (копирование) генетической информации в

другой тип нуклеиновой кислоты, РНК (рибонуклеиновая

кислота). Экзоны и интроны транскрибируются в моле-

кулу первичной матричной РНК (мРНК). Затем эта моле-

кула редактируется, процесс редактирования включает

удаление интронов, объединение экзонов и добавление

уникальных изменений к каждому из концов мРНК. Таким

образом создается зрелая молекула мРНК, которая затем

транспортируется к структурам, известным как рибосомы,

расположенным в цитоплазме клетки. Рибосомы состоят

из рибосомной РНК (рРНК) и белков, и обеспечивают

второй процесс – трансляцию генетической информации,

ранее скопированной в мРНК, в полипептид (собственно

белок или одну из цепей белкового комплекса). Молекула

мРНК прочитывается, или транслируется по три нуклео-

тида (или кодона) за раз. Комплементарность между

кодоном мРНК и антикодоном транспортной РНК (тРНК),

которая приносит соответствующую аминокислоту к

рибосоме, обеспечивает формирование нового полипеп-

тида, содержащего специфическую последовательность

аминокислот.

Не все гены транслируются в белки; некоторые вы-

полняют свои функции как молекулы РНК (такие как

рРНК и тРНК, участвующие в трансляции). Недавно были

открыты новые функции РНК в процессе редактирования

мРНК и регуляции генной экспрессии (Storz и др., 2005;

Aravin, Tuschl, 2005; Wienholds, Plasterk 2005). Несомненно,

некодирующая РНК может быть ключевым участником

в различных регуляторных процессах (Bertone и др.,

2004; Clop и др., 2006). Таким образом, для исследований

генетических характеристик на клеточном, тканевом и

организменном уровнях доступны три типа молекул: ДНК,

содержащая закодированную инструкцию, РНК, перено-

сящая эту инструкцию в клеточную «фабрику»; и белки,

которые построены согласно этой инструкции и обеспечи-

вают функционирование клеток и организмов.