Ген - Gene

Изображение выше содержит интерактивные ссылки
Ген - это область ДНК кодирует функцию. А хромосома состоит из длинной цепи ДНК, содержащей множество генов. В хромосоме человека может быть до 500 миллионов пар оснований ДНК с тысячами генов.

В биология, а ген это последовательность нуклеотиды в ДНК или же РНК который кодирует то синтез из генный продукт, либо РНК, либо белок.

В течение экспрессия гена, ДНК первая скопировано в РНК. РНК может быть непосредственно функциональный или быть промежуточным шаблон для белок который выполняет функцию. Передача генов в организм потомство является основой наследования фенотипические признаки. Эти гены составляют разные последовательности ДНК, называемые генотипы. Генотипы вместе с факторами окружающей среды и развития определяют, какими будут фенотипы. Большинство биологических свойств находятся под влиянием полигены (много разных генов), а также взаимодействие гена с окружающей средой. Некоторые генетические черты видны сразу, например цвет глаз или количество конечностей, а некоторые нет, например группа крови, риск конкретных заболеваний или тысячи основных биохимический процессы, составляющие жизнь.

Гены могут приобретать мутации в их последовательности, что приводит к различным вариантам, известным как аллели, в численность населения. Эти аллели кодируют несколько разные версии белка, которые вызывают разные фенотипический черты. Использование термина «наличие гена» (например, «хорошие гены», «ген цвета волос») обычно относится к содержанию другого аллеля одного и того же общего гена.[1] Гены эволюционировать из-за естественный отбор / выживание сильнейшего и генетический дрейф аллелей.

Концепция гена продолжает уточняться по мере открытия новых явлений.[2] Например, регулирующие регионы гена может быть далеко от его кодирующие области, а кодирующие области можно разделить на несколько экзоны. Немного вирусы хранить их геном в РНК вместо ДНК и некоторые генные продукты функционируют некодирующие РНК. Следовательно, широкое, современное рабочее определение гена - это любое дискретное локус наследственной геномной последовательности, которые влияют на свойства организма, будучи выразил как функциональный продукт или регуляция экспрессии генов.[3][4]

Период, термин ген был представлен датским ботаник, физиолог растений и генетик Вильгельм Йоханссен в 1909 г.[5] Он вдохновлен древнегреческий: γόνος, гоно, что означает потомство и продолжение рода.

История

Фотография Грегора Менделя
Грегор Мендель

Обнаружение дискретных унаследованных единиц

Существование дискретных наследуемых единиц было впервые предложено Грегор Мендель (1822–1884).[6] С 1857 по 1864 гг. Брно, Австрийская Империя (сегодняшняя Чехия), он изучил закономерности наследования в 8000 обычных съедобных горох, отслеживая отличительные черты от родителей к потомству. Он описал их математически как 2п комбинации, где n - количество различных характеристик в исходном горохе. Хотя он не использовал термин ген, он объяснил свои результаты с точки зрения дискретных унаследованных единиц, которые приводят к наблюдаемым физическим характеристикам. Это описание заранее задано Вильгельм Йоханссен различие между генотип (генетический материал организма) и фенотип (наблюдаемые черты этого организма). Мендель также первым продемонстрировал независимый ассортимент, различие между доминирующий и рецессивный черты характера, различие между гетерозигота и гомозигота, и феномен прерывистой наследственности.

До работы Менделя доминирующей теорией наследственности была одна из смешанное наследование, что предполагает, что каждый родитель вносил свой вклад в процесс оплодотворения и что черты родителей смешивались и смешивались, чтобы произвести потомство. Чарльз Дарвин разработал теорию наследования, которую он назвал пангенезис, из Греческий pan («все, целое») и genesis («рождение») / genos («происхождение»).[7][8] Дарвин использовал термин почечка для описания гипотетических частиц, которые будут смешиваться во время воспроизведения.

Работа Менделя осталась практически незамеченной после ее первой публикации в 1866 году, но была вновь открыта в конце 19 века. Уго де Врис, Карл Корренс, и Эрих фон Чермак, которые (утверждали, что сделали) пришли к аналогичным выводам в своем собственном исследовании.[9] В частности, в 1889 году Уго де Фрис опубликовал свою книгу Внутриклеточный пангенезис,[10] в котором он постулировал, что у разных персонажей есть индивидуальные наследственные носители и что наследование определенных признаков в организмах происходит в виде частиц. Де Фрис назвал эти единицы «пангенами» (Pangens на немецком языке), после теории пангенезиса Дарвина 1868 года.

Шестнадцать лет спустя, в 1905 году, Вильгельм Йоханнсен ввел термин «ген».[5] и Уильям Бейтсон что из 'генетика '[11] пока Эдуард Страсбургер, среди прочего, до сих пор использовали термин «пангене» для обозначения фундаментальной физической и функциональной единицы наследственности.[10]:Предисловие переводчика, viii

Открытие ДНК

Прогресс в понимании генов и наследования продолжался на протяжении всего 20 века. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) было показано в экспериментах 1940-1950-х годов как молекулярное хранилище генетической информации.[12][13] Строение ДНК изучали Розалинд Франклин и Морис Уилкинс с помощью Рентгеновская кристаллография, что привело Джеймс Д. Уотсон и Фрэнсис Крик опубликовать модель двухцепочечной молекулы ДНК, парная нуклеотидные основания указал на убедительную гипотезу механизма генетической репликации.[14][15]

В начале 1950-х годов преобладала точка зрения, согласно которой гены в хромосоме действуют как отдельные объекты, неделимые путем рекомбинации и расположенные как бусинки на веревочке. Эксперименты Бензер с помощью мутанты дефект в rII область бактериофага Т4 (1955–1959) показали, что отдельные гены имеют простую линейную структуру и, вероятно, эквивалентны линейному участку ДНК.[16][17]

В совокупности эти исследования установили центральная догма молекулярной биологии, в котором говорится, что белки переведены с РНК, который записан с ДНК. С тех пор было показано, что у этой догмы есть исключения, такие как обратная транскрипция в ретровирусы. Современное исследование генетика на уровне ДНК известен как молекулярная генетика.

В 1972 г. Уолтер Фирс и его команда первыми определили последовательность гена: Бактериофаг MS2 белок оболочки.[18] Последующее развитие обрыв цепи Секвенирование ДНК в 1977 г. Фредерик Сэнгер повысили эффективность секвенирования и превратили его в рутинный лабораторный инструмент.[19] Автоматизированная версия метода Сэнгера использовалась на ранних этапах исследования. Проект "Геном человека".[20]

Современный синтез и его последователи

Теории, разработанные в начале 20 века для интеграции Менделирующая генетика с Дарвиновская эволюция называются современный синтез, термин, введенный Джулиан Хаксли.[21]

Впоследствии биологи-эволюционисты модифицировали эту концепцию, например: Джордж К. Уильямс ' геноцентрический взгляд на эволюцию. Он предложил эволюционную концепцию гена как единица измерения из естественный отбор с определением: «то, что разделяет и рекомбинирует с заметной частотой».[22]:24 С этой точки зрения молекулярный ген расшифровывает как единое целое, а эволюционный ген наследует как единое целое. Родственные идеи, подчеркивающие центральную роль генов в эволюции, были популяризированы Ричард Докинз.[23][24]

Молекулярная основа

Диаграмма химической структуры ДНК, показывающая, как двойная спираль состоит из двух цепей сахарно-фосфатного остова с основаниями, направленными внутрь, и, в частности, пары оснований от A до T и от C до G с водородными связями.
Химическая структура четырехосновного фрагмента ДНК двойная спираль. В сахар -фосфат магистральные цепи проходят в противоположных направлениях с базы указывая внутрь, спаривание оснований А к Т и C к грамм с водородные связи.

ДНК

Подавляющее большинство организмов кодирует свои гены в длинных цепях ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). ДНК состоит из цепь сделано из четырех видов нуклеотид субъединицы, каждая из которых состоит из пятиуглеродного сахара (2-дезоксирибоза ), а фосфат группа, и один из четырех базы аденин, цитозин, гуанин, и тимин.[25]:2.1

Две цепи ДНК скручиваются друг с другом, образуя ДНК. двойная спираль с фосфатно-сахарным остовом, закрученным по спирали снаружи, и основаниями, направленными внутрь, с аденином базовая пара к тимину и гуанину к цитозину. Специфичность спаривания оснований обусловлена ​​тем, что аденин и тимин объединяются, образуя два водородные связи, тогда как цитозин и гуанин образуют три водородные связи. Следовательно, две нити двойной спирали должны быть дополнительный, с их последовательностью оснований, совпадающей так, что аденины одной цепи спариваются с тиминами другой цепи, и так далее.[25]:4.1

Из-за химического состава пентоза остатки оснований, цепи ДНК имеют направленность. Один конец полимера ДНК содержит незащищенный гидроксил группа по дезоксирибоза; это известно как 3 'конец молекулы. Другой конец содержит открытый фосфат группа; это 5 'конец. Две нити двойной спирали идут в противоположных направлениях. Синтез нуклеиновых кислот, в том числе Репликация ДНК и транскрипция происходит в направлении 5 '→ 3', потому что новые нуклеотиды добавляются через реакция дегидратации который использует открытый 3 'гидроксил в качестве нуклеофил.[26]:27.2

В выражение генов, закодированных в ДНК, начинается с расшифровка ген в РНК, второй тип нуклеиновой кислоты, который очень похож на ДНК, но чьи мономеры содержат сахар рибоза скорее, чем дезоксирибоза. РНК также содержит основание урацил на месте тимин. Молекулы РНК менее стабильны, чем ДНК, и обычно одноцепочечные. Гены, кодирующие белки, состоят из серии трех-нуклеотид последовательности, называемые кодоны, которые служат «словами» на генетическом «языке». В генетический код указывает переписку во время трансляция белков между кодонами и аминокислоты. Генетический код практически одинаков для всех известных организмов.[25]:4.1

Хромосомы

Микроскопическое изображение 46 хромосом с красными и зелеными полосами.
Изображение женщины с флуоресцентной микроскопией кариотип, показывая 23 пары хромосом. ДНК окрашенный красный, с регионами, богатыми гены домашнего хозяйства далее окрашивается в зеленый цвет. Самый большой хромосомы примерно в 10 раз больше самых маленьких.[27]

Полный набор генов в организме или клетке известен как его геном, которые могут храниться на одном или нескольких хромосомы. Хромосома состоит из одной очень длинной спирали ДНК, на которой закодированы тысячи генов.[25]:4.2 Область хромосомы, в которой расположен конкретный ген, называется его локус. Каждый локус содержит один аллель гена; однако члены популяции могут иметь разные аллели в локусе, каждый с немного отличающейся последовательностью гена.

Большая часть чего-либо эукариотический гены хранятся в наборе больших линейных хромосом. Хромосомы упакованы в ядро в комплексе с запасными белками, называемыми гистоны сформировать единицу под названием нуклеосома. ДНК, упакованная и конденсированная таким образом, называется хроматин.[25]:4.2 Способ, которым ДНК хранится на гистонах, а также химические модификации самого гистона регулируют, доступна ли конкретная область ДНК для экспрессия гена. В дополнение к генам, эукариотические хромосомы содержат последовательности, обеспечивающие копирование ДНК без деградации концевых областей и сортировку в дочерние клетки во время деления клеток: источники репликации, теломеры и центромера.[25]:4.2 Источниками репликации являются области последовательности, в которых Репликация ДНК инициируется создание двух копий хромосомы. Теломеры - это длинные участки повторяющихся последовательностей, которые закрывают концы линейных хромосом и предотвращают деградацию кодирующих и регуляторных областей во время Репликация ДНК. Длина теломер уменьшается каждый раз, когда геном реплицируется и участвует в старение процесс.[28] Центромера необходима для связывания волокна веретена разделить сестринские хроматиды на дочерние клетки во время деление клеток.[25]:18.2

Прокариоты (бактерии и археи ) обычно хранят свои геномы на одном большом круговая хромосома. Точно так же некоторые эукариотические органеллы содержат остаточную кольцевую хромосому с небольшим количеством генов.[25]:14.4 Прокариоты иногда дополняют свою хромосому дополнительными небольшими кругами ДНК, называемыми плазмиды, которые обычно кодируют только несколько генов и могут передаваться от одного человека к другому. Например, гены устойчивость к антибиотикам обычно кодируются бактериальными плазмидами и могут передаваться между отдельными клетками, даже клетками разных видов, через горизонтальный перенос генов.[29]

В то время как хромосомы прокариот относительно гены, хромосомы эукариот часто содержат участки ДНК, которые не выполняют очевидных функций. Простые одноклеточные эукариоты имеют относительно небольшое количество такой ДНК, тогда как геномы сложных многоклеточные организмы, включая людей, содержат абсолютное большинство ДНК без определенной функции.[30] Эту ДНК часто называют "мусорная ДНК ". Однако более поздние исследования показывают, что, хотя ДНК, кодирующая белок, составляет едва ли 2% человеческий геном может быть экспрессировано около 80% оснований в геноме, поэтому термин «мусорная ДНК» может быть неправильным.[4]

Структура и функции

Структура

Изображение выше содержит интерактивные ссылки
Структура эукариотический ген, кодирующий белок. Нормативная последовательность контролирует, когда и где происходит выражение для кодирующая область белка (красный). Промоутер и усилитель области (желтый) регулируют транскрипция гена в пре-мРНК, которая модифицированный удалять интроны (светло-серый) и добавьте 5-футовый колпачок и хвост из поли-А (темно-серый). МРНК 5' и 3' непереведенные области (синий) регулируют перевод в конечный белковый продукт.[31]

В структура гена состоит из множества элементов, из которых последовательность, кодирующая белок часто это лишь небольшая часть. К ним относятся участки ДНК, которые не транскрибируются, а также нетранслируемые участки РНК.

По бокам открытой рамки считывания гены содержат регуляторная последовательность что требуется для их выражения. Во-первых, гены требуют промоутер последовательность. Промоутер признан и связан факторы транскрипции которые вербуют и помогают РНК-полимераза связываются с областью, чтобы инициировать транскрипцию.[25]:7.1 Признание обычно происходит как консенсусная последовательность словно Коробка ТАТА. У гена может быть более одного промотора, в результате чего образуются информационные РНК (мРНК ), которые различаются тем, насколько далеко они простираются на конце 5 '.[32] Гены с высокой степенью транскрипции имеют «сильные» промоторные последовательности, которые образуют сильную ассоциацию с факторами транскрипции, тем самым инициируя транскрипцию с высокой скоростью. Другие гены имеют «слабые» промоторы, которые образуют слабые ассоциации с факторами транскрипции и реже инициируют транскрипцию.[25]:7.2 Эукариотический промоутер регионы намного сложнее и труднее идентифицировать, чем прокариотический промоутеры.[25]:7.3

Кроме того, гены могут иметь регуляторные области на много тысяч оснований выше или ниже открытой рамки считывания, которые изменяют экспрессию. Они действуют привязка к факторам транскрипции, которые затем заставляют ДНК образовывать петлю, так что регуляторная последовательность (и связанный фактор транскрипции) становится ближе к сайту связывания РНК-полимеразы.[33] Например, усилители увеличить транскрипцию путем связывания активатор белок, который затем помогает рекрутировать РНК-полимеразу на промотор; наоборот глушители связывать репрессор белки и делают ДНК менее доступной для РНК-полимеразы.[34]

Переписанный пре-мРНК содержит непереведенные регионы на обоих концах, которые содержат сайт связывания рибосомы, терминатор и Начните и стоп-кодоны.[35] Кроме того, большинство эукариотических открытые рамки для чтения содержать непереведенный интроны которые удаляются перед экзоны переведены. Последовательности на концах интронов диктуют сайты сращивания сформировать окончательный зрелая мРНК который кодирует белок или продукт РНК.[36]

Многие прокариотические гены организованы в опероны, с множеством кодирующих белок последовательностей, которые транскрибируются как единое целое.[37][38] Гены в оперон записываются как непрерывный информационная РНК, именуемой полицистронная мРНК. Период, термин цистрон в этом контексте эквивалентен гену. Транскрипция мРНК оперона часто контролируется репрессор которые могут происходить в активном или неактивном состоянии в зависимости от наличия конкретных метаболитов.[39] В активном состоянии репрессор связывается с последовательностью ДНК в начале оперона, называемой операторский регион, и подавляет транскрипция из оперон; когда репрессор неактивен, может происходить транскрипция оперона (см., например, Lac оперон ). Продукты генов оперонов обычно имеют связанные функции и участвуют в одних и тех же регулирующая сеть.[25]:7.3

Функциональные определения

Точно определить, какой участок последовательности ДНК составляет ген, сложно.[2] Регуляторные регионы гена, такого как усилители не обязательно быть рядом с кодирующая последовательность на линейной молекуле, потому что промежуточная ДНК может быть образована петлей, чтобы сблизить ген и его регуляторную область. Точно так же интроны гена могут быть намного больше, чем его экзоны. Регуляторные регионы могут даже находиться на совершенно разных хромосомах и работать в транс чтобы позволить регуляторным областям на одной хромосоме вступать в контакт с генами-мишенями на другой хромосоме.[40][41]

Ранние работы в области молекулярной генетики предложили концепцию, что один ген производит один белок. Эта концепция (первоначально называвшаяся гипотеза один ген - один фермент ) вышла из влиятельной статьи 1941 г. Джордж Бидл и Эдвард Татум об опытах с мутантами гриба Neurospora crassa.[42] Норман Горовиц, ранний коллега по Нейроспора исследования, напомнил в 2004 году, что «эти эксперименты основали науку о том, что Бидл и Татум назвали биохимическая генетика. На самом деле они оказались первым оружием в том, что стало молекулярная генетика и все последующие события ».[43] Концепция «один ген - один белок» была усовершенствована с момента открытия генов, которые могут кодировать несколько белков с помощью альтернативное сращивание и кодирующие последовательности, разделенные на короткие участки по геному, мРНК которых конкатенированы транс-сплайсинг.[4][44][45]

Иногда используется широкое рабочее определение, чтобы охватить сложность этих разнообразных явлений, где ген определяется как объединение геномных последовательностей, кодирующих согласованный набор потенциально перекрывающихся функциональных продуктов.[11] Это определение классифицирует гены по их функциональным продуктам (белкам или РНК), а не по их конкретным локусам ДНК, а регуляторные элементы классифицируются как связанный с генами регионы.[11]

Экспрессия гена

Во всех организмах требуется два шага, чтобы прочитать информацию, закодированную в ДНК гена, и произвести определенный белок. Во-первых, ДНК гена записано к информационной РНК (мРНК ).[25]:6.1 Во-вторых, мРНК переведено к белку.[25]:6.2 Гены, кодирующие РНК, еще должны пройти первый этап, но не транслируются в белок.[46] Процесс производства биологически функциональной молекулы РНК или белка называется экспрессия гена, и получившаяся молекула называется генный продукт.

Генетический код

Молекула РНК, состоящая из нуклеотидов. Группы из трех нуклеотидов указаны как кодоны, каждый из которых соответствует определенной аминокислоте.
Схема одноцепочечной молекулы РНК, иллюстрирующая серию трехосновных кодоны. Каждые три-нуклеотид кодон соответствует аминокислота при переводе на белок

Нуклеотидная последовательность ДНК гена определяет аминокислотную последовательность белка через генетический код. Наборы из трех нуклеотидов, известные как кодоны, каждый соответствует определенной аминокислоте.[25]:6 Принцип, согласно которому три последовательных основания кода ДНК для каждой аминокислоты, был продемонстрирован в 1961 году с использованием мутаций сдвига рамки считывания в гене rIIB бактериофага Т4.[47] (видеть Крик, Бреннер и др. эксперимент ).

Кроме того, "стартовый кодон ", и три"стоп-кодоны "указывают начало и конец кодирующая область белка. Существует 64 возможных кодона (четыре возможных нуклеотида в каждой из трех позиций, следовательно, 43 возможные кодоны) и всего 20 стандартных аминокислот; следовательно, код является избыточным, и несколько кодонов могут указывать на одну и ту же аминокислоту. Соответствие между кодонами и аминокислотами почти универсально среди всех известных живых организмов.[48]

Транскрипция

Транскрипция производит одноцепочечный РНК молекула, известная как информационная РНК, нуклеотидная последовательность которого комплементарна ДНК, с которой она была транскрибирована.[25]:6.1 МРНК действует как промежуточное звено между геном ДНК и его конечным белковым продуктом. ДНК гена используется в качестве шаблона для создания дополнительный мРНК. МРНК соответствует последовательности ДНК гена кодирующая нить потому что он синтезируется как дополнение к шаблон прядь. Транскрипция выполняется фермент называется РНК-полимераза, который читает цепочку шаблона в 3' к 5' направление и синтезирует РНК из 5' к 3'. Чтобы инициировать транскрипцию, полимераза сначала распознает и связывает промоутер область гена. Таким образом, основной механизм генная регуляция представляет собой блокирование или изоляцию промоторной области путем прочного связывания посредством репрессор молекулы, которые физически блокируют полимеразу или организуют ДНК таким образом, чтобы промоторная область была недоступна.[25]:7

В прокариоты транскрипция происходит в цитоплазма; для очень длинных транскриптов трансляция может начинаться с 5'-конца РНК, в то время как 3'-конец все еще транскрибируется. В эукариоты транскрипция происходит в ядре, где хранится ДНК клетки. Молекула РНК, продуцируемая полимеразой, известна как первичная стенограмма и проходит посттранскрипционные модификации перед экспортом в цитоплазму для перевода. Одна из выполненных модификаций - это сращивание из интроны которые представляют собой последовательности в транскрибируемой области, которые не кодируют белок. Альтернативная сварка механизмы могут привести к зрелым транскриптам одного и того же гена, имеющим разные последовательности и, таким образом, кодирующим разные белки. Это основная форма регуляции в эукариотических клетках, а также встречается у некоторых прокариот.[25]:7.5[49]

Перевод

Ген, кодирующий белок в ДНК, транскрибируемый и транслируемый в функциональный белок, или ген, не кодирующий белок, транскрибируемый в функциональную РНК
Гены, кодирующие белки, транскрибируются в мРНК промежуточный, затем переведенный в функциональный белок. РНК-кодирующие гены транскрибируются в функциональные некодирующая РНК. (PDB: 3BSE, 1OBB, 3TRA​)

Перевод это процесс, посредством которого зрелая мРНК молекула используется в качестве шаблона для синтеза нового белок.[25]:6.2 Перевод осуществляется рибосомы, большие комплексы РНК и белка, ответственные за проведение химических реакций для добавления новых аминокислоты к растущему полипептидная цепь путем формирования пептидные связи. Генетический код считывается с трех нуклеотидов за раз в единицах, называемых кодоны, через взаимодействие со специализированными молекулами РНК, называемыми переносить РНК (тРНК). Каждая тРНК имеет три неспаренных основания, известных как антикодон которые комплементарны кодону, который он считывает на мРНК. ТРНК также ковалентно прикреплен к аминокислота определяется дополнительным кодоном. Когда тРНК связывается со своим комплементарным кодоном в цепи мРНК, рибосома присоединяет свой аминокислотный груз к новой полипептидной цепи, которая синтезируется из амино-конец к карбоксильный конец. Во время и после синтеза большинство новых белков должны складывать своим активным трехмерная структура прежде, чем они смогут выполнять свои клеточные функции.[25]:3

Регулирование

Гены регулируются так что они выразил только тогда, когда продукт необходим, поскольку выражение требует ограниченных ресурсов.[25]:7 Клетка регулирует экспрессию своих генов в зависимости от Внешняя среда (например. доступные питательные вещества, температура и другие подчеркивает ), его внутренняя среда (например, цикл деления клетки, метаболизм, статус инфекции ), и это конкретная роль если в многоклеточный организм. Экспрессию генов можно регулировать на любом этапе: от инициация транскрипции, к Обработка РНК, к посттрансляционная модификация белка. Регулирование лактоза гены метаболизма в Кишечная палочка (лак оперон ) был первым подобным механизмом, описанным в 1961 году.[50]

Гены РНК

Типичный ген, кодирующий белок, сначала копируется в РНК как промежуточный продукт при производстве конечного белкового продукта.[25]:6.1 В других случаях молекулы РНК являются фактическими функциональными продуктами, например, при синтезе рибосомная РНК и переносить РНК. Некоторые РНК, известные как рибозимы способны ферментативная функция, и микроРНК играет регулирующую роль. В ДНК последовательности, из которых транскрибируются такие РНК, известны как некодирующие гены РНК.[46]

Немного вирусы хранить все свои геномы в виде РНК, и вообще не содержат ДНК.[51][52] Поскольку они используют РНК для хранения генов, их сотовый хозяева могут синтезировать свои белки, как только они зараженный и без задержки в ожидании транскрипции.[53] С другой стороны, РНК ретровирусы, Такие как ВИЧ требуют обратная транскрипция от их геном из РНК в ДНК до того, как их белки могут быть синтезированы. РНК-опосредованный эпигенетический наследование также наблюдается у растений и очень редко у животных.[54]

Наследование

Иллюстрация аутосомно-рецессивного наследования. У каждого родителя есть один голубой аллель и один белый аллель. Каждый из их 4 детей наследует по одному аллелю от каждого родителя, так что один ребенок имеет два аллеля синего цвета, один ребенок имеет два аллеля белого цвета, а два ребенка имеют по одному аллелю каждого из них. Только ребенок с обоими синими аллелями показывает этот признак, потому что он рецессивный.
Наследование гена, имеющего два разных аллели (синий и белый). Ген расположен на аутосомная хромосома. Белый аллель рецессивный к синему аллелю. Вероятность каждого исхода в детском поколении составляет четверть, или 25 процентов.

Организмы наследуют свои гены от родителей. Бесполое организмы просто наследуют полную копию генома своих родителей. Сексуальный У организмов есть две копии каждой хромосомы, потому что они наследуют полный набор от каждого родителя.[25]:1

Менделирующее наследование

В соответствии с Менделирующее наследование, вариации в организме фенотип (наблюдаемые физические и поведенческие характеристики) частично объясняются вариациями в его генотип (конкретный набор генов). Каждый ген определяет конкретный признак с другой последовательностью гена (аллели ), давая начало различным фенотипам. Большинство эукариотических организмов (например, растения гороха, над которыми работал Мендель) имеют по два аллеля для каждого признака, по одному унаследованному от каждого родителя.[25]:20

Аллели в локусе могут быть доминирующий или же рецессивный; Доминантные аллели дают начало своим соответствующим фенотипам при соединении с любым другим аллелем того же самого признака, тогда как рецессивные аллели вызывают соответствующий им фенотип только при соединении с другой копией того же аллеля. Если вы знаете генотипы организмов, вы можете определить, какие аллели являются доминантными, а какие - рецессивными. Например, если аллель, определяющий высокие стебли у растений гороха, доминирует над аллелем, определяющим короткие стебли, то растения гороха, которые наследуют один высокий аллель от одного родителя и один короткий аллель от другого родителя, также будут иметь высокие стебли. Работа Менделя продемонстрировала, что аллели сортируются независимо при производстве гаметы, или же стволовые клетки, обеспечивая вариацию в следующем поколении. Хотя менделевское наследование остается хорошей моделью для многих черт, определяемых отдельными генами (включая ряд хорошо известных генетические нарушения ) он не включает физические процессы репликации ДНК и деления клеток.[55][56]

Репликация ДНК и деление клеток

Рост, развитие и размножение организмов зависит от деление клеток; процесс, с помощью которого один клетка делится на два обычно одинаковых дочерние клетки. Для этого сначала необходимо создать дубликат каждого гена в геном в процессе, называемом Репликация ДНК.[25]:5.2 Копии изготавливаются специализированными ферменты известный как ДНК-полимеразы, которые «читают» одну цепь двойной спирали ДНК, известной как матричная цепь, и синтезируют новую комплементарную цепь. Поскольку двойная спираль ДНК удерживается вместе базовая пара, последовательность одной цепи полностью определяет последовательность ее комплемента; следовательно, фермент должен прочитать только одну цепь, чтобы получить точную копию. Процесс репликации ДНК полуконсервативный; то есть копия генома, унаследованная каждой дочерней клеткой, содержит одну исходную и одну вновь синтезированную цепь ДНК.[25]:5.2

Скорость репликации ДНК в живых клетках сначала измеряли как скорость удлинения ДНК фага Т4 в инфицированных фагом. Кишечная палочка и оказался впечатляюще быстрым.[57] В период экспоненциального увеличения ДНК при 37 ° C скорость удлинения составляла 749 нуклеотидов в секунду.

После завершения репликации ДНК клетка должна физически разделить две копии генома и разделиться на две отдельные мембраносвязанные клетки.[25]:18.2 В прокариоты  (бактерии и археи ) обычно это происходит с помощью относительно простого процесса, называемого двойное деление, в котором каждый кольцевой геном прикрепляется к клеточная мембрана и разделяется на дочерние клетки как мембрана инвагинирует разделить цитоплазма на две мембраносвязанные части. Бинарное деление происходит чрезвычайно быстро по сравнению со скоростью деления клеток в эукариоты. Деление эукариотических клеток - более сложный процесс, известный как клеточный цикл; Репликация ДНК происходит во время фазы этого цикла, известной как S фаза, тогда как процесс сегрегации хромосомы и разделение цитоплазма происходит во время Фаза M.[25]:18.1

Молекулярное наследование

Дублирование и передача генетического материала от одного поколения клеток к следующему - это основа молекулярного наследования и связь между классической и молекулярной картинами генов. Организмы наследуют характеристики своих родителей, потому что клетки потомства содержат копии генов в клетках своих родителей. В бесполое размножение организмов, потомство будет генетической копией или клон материнского организма. В половым путем организмов, особая форма деления клеток, называемая мейоз производит клетки, называемые гаметы или же стволовые клетки которые гаплоидный, или содержать только одну копию каждого гена.[25]:20.2 Гаметы, производимые самками, называются яйца или яйцеклетки, а те, которые производятся самцами, называются сперма. Две гаметы сливаются, образуя диплоид оплодотворенная яйцеклетка, одиночная клетка, которая имеет два набора генов, по одной копии каждого гена от матери и одной от отца.[25]:20

В процессе деления мейотических клеток происходит событие, называемое генетическая рекомбинация или же пересекая иногда может произойти, когда длина ДНК на одном хроматида заменяется участком ДНК на соответствующей гомологичной несестринской хроматиде. Это может привести к перегруппировке других связанных аллелей.[25]:5.5 Менделевский принцип независимого ассортимента утверждает, что каждый из двух родительских генов для каждого признака будет независимо сортироваться на гаметы; какой аллель организм наследует по одному признаку, не связан с тем, какой аллель он наследует по другому признаку. На самом деле это верно только для генов, которые не находятся на одной хромосоме или расположены очень далеко друг от друга на одной и той же хромосоме. Чем ближе два гена лежат на одной хромосоме, тем теснее они будут связаны в гаметах и ​​тем чаще они будут появляться вместе (известные как генетическая связь ).[58] Очень близкие гены практически никогда не разделяются, потому что крайне маловероятно, что между ними произойдет точка кроссовера.[58]

Молекулярная эволюция

Мутация

Репликация ДНК по большей части чрезвычайно точна, однако ошибки (мутации ) происходят.[25]:7.6 Частота ошибок в эукариотический клетки может быть всего 10−8 на нуклеотид на репликацию,[59][60] тогда как для некоторых РНК-вирусов он может достигать 10−3.[61] Это означает, что каждое поколение, каждый геном человека накапливает 1-2 новые мутации.[61] Небольшие мутации могут быть вызваны Репликация ДНК и последствия Повреждение ДНК и включать точечные мутации в котором одна база изменена и мутации сдвига рамки считывания в котором одна база вставляется или удаляется. Любая из этих мутаций может изменить ген на промах (изменить кодон для кодирования другой аминокислоты) или ерунда (преждевременный стоп-кодон ).[62] Более крупные мутации могут быть вызваны ошибками рекомбинации, чтобы вызвать хромосомные аномалии в том числе дублирование, делеция, перестройка или инверсия больших участков хромосомы. Кроме того, механизмы репарации ДНК могут вносить мутационные ошибки при восстановлении физического повреждения молекулы. Ремонт, даже с мутацией, более важен для выживания, чем восстановление точной копии, например, при ремонте двухниточные разрывы.[25]:5.4

Когда несколько разных аллели поскольку ген присутствует в популяции вида, он называется полиморфный. Большинство разных аллелей функционально эквивалентны, однако некоторые аллели могут вызывать разные фенотипические признаки. Наиболее распространенный аллель гена называется дикого типа, а редкие аллели называются мутанты. В генетическая вариация в относительных частотах различных аллелей в популяции объясняется как естественный отбор и генетический дрейф.[63] Аллель дикого типа не обязательно предок менее распространенных аллелей, и это не обязательно слесарь.

Большинство мутаций в генах нейтральный, не влияющие на фенотип организма (тихие мутации ). Некоторые мутации не изменяют аминокислотную последовательность, потому что несколько кодонов кодируют одну и ту же аминокислоту (синонимичные мутации ). Другие мутации могут быть нейтральными, если они приводят к изменениям аминокислотной последовательности, но белок по-прежнему функционирует аналогично новой аминокислоте (например, консервативные мутации ). Однако многие мутации вредный или даже смертельный, и удаляются из популяций естественным отбором. Генетические нарушения являются результатом вредных мутаций и могут быть вызваны спонтанной мутацией у пораженного человека или могут передаваться по наследству. Наконец, небольшая часть мутаций выгодный, улучшая состояние организма фитнес и чрезвычайно важны для эволюции, так как их направленный выбор приводит к адаптивным эволюция.[25]:7.6

Гомология последовательностей

Выравнивание последовательностей, производимое ClustalO, млекопитающих гистон белки

Гены с самый последний общий предок, и, таким образом, общее эволюционное происхождение, известны как гомологи.[64] Эти гены появляются либо в результате дупликации генов в геноме организма, где они известны как паралогичные гены, либо являются результатом дивергенции генов после видообразование событие, где они известны как ортологичные гены,[25]:7.6 и часто выполняют те же или аналогичные функции в родственных организмах. Часто предполагается, что функции ортологичных генов более схожи, чем функции паралоговых генов, хотя разница минимальна.[65][66]

Связь между генами можно измерить, сравнив выравнивание последовательностей их ДНК.[25]:7.6 Степень сходства последовательностей между гомологичными генами называется консервативная последовательность. Большинство изменений в последовательности гена не влияют на его функцию, поэтому гены со временем накапливают мутации за счет нейтральная молекулярная эволюция. Кроме того, любой выбор гена приведет к тому, что его последовательность будет расходиться с разной скоростью. Гены под стабилизирующий отбор находятся сдержанный и поэтому изменяются медленнее, тогда как гены под направленный выбор менять последовательность быстрее.[67] Различия в последовательностях генов можно использовать для филогенетический анализирует, как эти гены эволюционировали и как связаны между собой организмы, от которых они произошли.[68][69]

Истоки новых генов

Эволюционная судьба повторяющихся генов.

Наиболее распространенным источником новых генов в эукариотических линиях является дупликация гена, что создает изменение количества копий существующего гена в геноме.[70][71] Полученные гены (паралоги) могут затем расходиться по последовательности и функциям. Сформированные таким образом наборы генов составляют генная семья. Дублирование и потеря генов в семье - обычное дело и представляет собой основной источник эволюционного развития. биоразнообразие.[72] Иногда дупликация гена может привести к нефункциональной копии гена, или функциональная копия может быть подвержена мутациям, которые приводят к потере функции; такие нефункциональные гены называются псевдогены.[25]:7.6

«Сиротские» гены, последовательность которых не похожа на существующие гены, встречаются реже, чем дубликаты генов. Геном человека содержит примерно 18[73] до 60[74] гены без идентифицируемых гомологов за пределами человека. Гены-сироты возникают в основном из de novo появление из ранее некодирующая последовательность, или дупликация гена с последующим таким быстрым изменением последовательности, что исходное родство становится необнаружимым.[75] De novo гены обычно короче и проще по структуре, чем большинство эукариотических генов, с небольшим количеством интронов или вообще без них.[70] За длительные периоды эволюции de novo генное рождение может быть ответственным за значительную часть таксономически ограниченных семейств генов.[76]

Горизонтальный перенос генов относится к передаче генетического материала через механизм, отличный от воспроизведение. Этот механизм является обычным источником новых генов в прокариоты, иногда считается, что они вносят больший вклад в генетическую изменчивость, чем дупликацию генов.[77] Это распространенное средство распространения устойчивость к антибиотикам, вирулентность, и адаптивный метаболический функции.[29][78] Хотя горизонтальный перенос генов у эукариот встречается редко, были обнаружены вероятные примеры протист и водоросль геномы, содержащие гены бактериального происхождения.[79][80]

Геном

В геном представляет собой общий генетический материал организма и включает в себя как гены, так и некодирующие последовательности.[81]

Количество генов

Отображение количества генов для репрезентативных растения (зеленый), позвоночные (синий), беспозвоночные (апельсин), грибы (желтый), бактерии (фиолетовый) и вирусы (серый). На вставке справа показаны меньшие геномы, увеличенные в 100 раз по площади.[82][83][84][85][86][87][88][89]

В размер генома, а количество кодируемых им генов широко варьируется между организмами. Самые маленькие геномы встречаются в вирусы,[90] и вироиды (которые действуют как один некодирующий ген РНК).[91] И наоборот, растения могут иметь очень большие геномы,[92] с рис содержащий> 46 000 генов, кодирующих белок.[86] Общее количество генов, кодирующих белок (земные протеом ) оценивается в 5 миллионов последовательностей.[93]

Хотя количество пар оснований ДНК в геноме человека известно с 1960-х годов, расчетное количество генов со временем изменилось по мере того, как определения генов и методы их обнаружения были уточнены. Первоначальные теоретические предсказания количества генов человека достигли 2 000 000 человек.[94] Ранние экспериментальные измерения показали, что их количество составляет 50 000–100 000 человек. записано гены (выраженные теги последовательности ).[95] Впоследствии секвенирование в Проект "Геном человека" указал, что многие из этих транскриптов были альтернативные варианты тех же генов, а общее количество генов, кодирующих белок, было пересмотрено до ~ 20 000[89] с 13 генами, закодированными на митохондриальный геном.[87] С GENCODE аннотации проекта, эта оценка продолжает падать до 19 000.[96] В геноме человека только 1-2% состоит из последовательностей, кодирующих белок,[97] с остальным "некодирующая" ДНК Такие как интроны, ретротранспозоны, и некодирующие РНК.[97][98] Каждый многоклеточный организм имеет все свои гены в каждой клетке своего тела, но не каждый ген функционирует в каждой клетке.

Основные гены

Функции генов в минимальном геном из синтетический организм, Syn 3.[99]

Основные гены - это набор генов, которые считаются критически важными для выживания организма.[100] Это определение предполагает обильную доступность всех соответствующих питательные вещества и отсутствие экологического стресса. Только малая часть генов организма важна. У бактерий примерно 250–400 генов необходимы для кишечная палочка и Bacillus subtilis, что составляет менее 10% их генов.[101][102][103] Половина этих генов ортологи в обоих организмах и в значительной степени участвуют в синтез белка.[103] В зародышевых дрожжах Saccharomyces cerevisiae количество эссенциальных генов немного больше, на 1000 генов (~ 20% их генов).[104] Хотя у высших эукариот это число труднее измерить, мыши и люди, по оценкам, имеют около 2000 основных генов (~ 10% их генов).[105] Синтетический организм, Syn 3, имеет минимальный геном из 473 основных генов и квазисущественных генов (необходимых для быстрого роста), хотя 149 имеют неизвестную функцию.[99]

Основные гены включают: гены домашнего хозяйства (критично для основных функций клеток)[106] а также гены, которые в разное время экспрессируются в организмах разработка или же жизненный цикл.[107] Гены домашнего хозяйства используются как экспериментальный контроль когда анализ экспрессии генов, поскольку они конститутивно выраженный на относительно постоянном уровне.

Генетическая и геномная номенклатура

Номенклатура генов был установлен Комитет по номенклатуре генов HUGO (HGNC), комитет Организация генома человека, для каждого известного человеческого гена в виде утвержденного названия гена и символ (Краткая форма сокращение ), доступ к которому можно получить через базу данных, поддерживаемую HGNC. Символы выбираются так, чтобы они были уникальными, и каждый ген имеет только один символ (хотя утвержденные символы иногда меняются). Символы желательно согласовывать с другими членами генная семья и с гомологами других видов, особенно мышь из-за его роли как общего модельный организм.[108]

Генная инженерия

Сравнение традиционной селекции растений с трансгенной и цисгенной генетической модификацией.

Генная инженерия - это модификация организма геном через биотехнология. С 1970-х годов разнообразие техник были разработаны специально для добавления, удаления и редактирования генов в организме.[109] Недавно разработанный геномная инженерия методы используют инженерные нуклеаза ферменты создать целевой Ремонт ДНК в хромосома либо разрушить, либо отредактировать ген, когда разрыв будет восстановлен.[110][111][112][113] Связанный термин синтетическая биология иногда используется для обозначения обширной генной инженерии организма.[114]

Генная инженерия в настоящее время является обычным инструментом исследования с модельные организмы. Например, гены легко добавляются к бактерии[115] и родословная нокаутные мыши с нарушением функции конкретного гена используются для исследования функции этого гена.[116][117] Многие организмы были генетически модифицированы для применения в сельское хозяйство, промышленная биотехнология и лекарство.

Для многоклеточных организмов обычно эмбрион разработан, который вырастает во взрослую генетически модифицированный организм.[118] Однако геномы клеток взрослого организма можно редактировать с помощью генная терапия методы лечения генетических заболеваний.

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Элстон Р.К., Сатагопан Дж. М., Сан С. (2012). «Генетическая терминология». Статистическая генетика человека. Методы молекулярной биологии. 850. Humana Press. С. 1–9. Дои:10.1007/978-1-61779-555-8_1. ISBN  978-1-61779-554-1. ЧВК  4450815. PMID  22307690.
  2. ^ а б Герике Н.М., Хагберг М. (5 декабря 2006 г.). «Определение исторических моделей функции генов и их связь с пониманием студентами генетики». Научное образование. 16 (7–8): 849–881. Bibcode:2007Sc & Ed..16..849G. Дои:10.1007 / s11191-006-9064-4. S2CID  144613322.
  3. ^ Пирсон Х (май 2006 г.). «Генетика: что такое ген?». Природа. 441 (7092): 398–401. Bibcode:2006Натура.441..398П. Дои:10.1038 / 441398a. PMID  16724031. S2CID  4420674.
  4. ^ а б c Pennisi E (июнь 2007 г.). «Геномика. Изучение ДНК заставляет переосмыслить, что значит быть геном». Наука. 316 (5831): 1556–7. Дои:10.1126 / science.316.5831.1556. PMID  17569836. S2CID  36463252.
  5. ^ а б Иоганнсен В. (1905). Элемент Arvelighedslærens [Элементы наследственности] (на датском). Копенгаген. Переписано, дополнено и переведено на немецкий как Johannsen W (1909). Elemente der exakten Erblichkeitslehre. Йена: Густав Фишер.
  6. ^ Благородный D (сентябрь 2008 г.). «Гены и причинно-следственная связь». Философские труды. Серия A, математические, физические и инженерные науки. 366 (1878): 3001–15. Bibcode:2008RSPTA.366.3001N. Дои:10.1098 / рста.2008.0086. PMID  18559318.
  7. ^ "генезис". Оксфордский словарь английского языка (Интернет-ред.). Издательство Оксфордского университета. (Подписка или членство участвующего учреждения требуется.)
  8. ^ Магнер Л.Н. (2002). История наук о жизни (Третье изд.). Марсель Деккер, CRC Press. п. 371. ISBN  978-0-203-91100-6.
  9. ^ Хениг Р.М. (2000). Монах в саду: найденный гений Грегора Менделя, отца генетики. Бостон: Хоутон Миффлин. стр.1 –9. ISBN  978-0395-97765-1.CS1 maint: ref = harv (связь)
  10. ^ а б de Vries H (1889). Intracellulare Pangenese [Внутриклеточный пангенезис] (на немецком). Переведено Gager CS. Йена: Verlag von Gustav Fischer. Переведено в 1908 г. с немецкого на английский издательством Open Court Publishing Co., Чикаго, 1910 г.
  11. ^ а б c Герштейн М.Б., Брюс С., Розовски Дж. С., Чжэн Д., Ду Дж., Корбель Дж. О. и др. (Июнь 2007 г.). «Что такое ген после ENCODE? История и обновленное определение». Геномные исследования. 17 (6): 669–81. Дои:10.1101 / гр.6339607. PMID  17567988.
  12. ^ Эйвери О. Т., Маклауд К. М., Маккарти М. (февраль 1944 г.). "Исследования химической природы вещества, вызывающего трансформацию пневмококков: индукция трансформации фракцией дезоксирибонуклеиновой кислоты, выделенной из пневмококка типа III". Журнал экспериментальной медицины. 79 (2): 137–58. Дои:10.1084 / jem.79.2.137. ЧВК  2135445. PMID  19871359. Перепечатка: Эйвери О. Т., Маклауд К. М., Маккарти М. (февраль 1979 г.). «Исследования химической природы вещества, вызывающего трансформацию пневмококков. Индукция трансформации фракцией дезоксирибонуклеиновой кислоты, выделенной из пневмококка III типа». Журнал экспериментальной медицины. 149 (2): 297–326. Дои:10.1084 / jem.149.2.297. ЧВК  2184805. PMID  33226.
  13. ^ Херши А.Д., Чейз М. (май 1952 г.). «Независимые функции вирусного белка и нуклеиновой кислоты в росте бактериофага». Журнал общей физиологии. 36 (1): 39–56. Дои:10.1085 / jgp.36.1.39. ЧВК  2147348. PMID  12981234.
  14. ^ Джадсон Х (1979). Восьмой день творения: создатели революции в биологии. Лабораторный пресс Колд-Спринг-Харбор. С. 51–169. ISBN  978-0-87969-477-7.
  15. ^ Уотсон Дж. Д., Крик Ф. Х. (апрель 1953 г.). «Молекулярная структура нуклеиновых кислот; структура нуклеиновой кислоты дезоксирибозы» (PDF). Природа. 171 (4356): 737–8. Bibcode:1953 г., природа. 171..737 Вт. Дои:10.1038 / 171737a0. PMID  13054692. S2CID  4253007.
  16. ^ Benzer S (июнь 1955 г.). «Тонкая структура генетической области в бактериофаге». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 41 (6): 344–54. Bibcode:1955ПНАС ... 41..344Б. Дои:10.1073 / пнас.41.6.344. ЧВК  528093. PMID  16589677.
  17. ^ Benzer S (ноябрь 1959 г.). «О топологии тонкой генетической структуры». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 45 (11): 1607–20. Bibcode:1959ПНАС ... 45.1607Б. Дои:10.1073 / pnas.45.11.1607. ЧВК  222769. PMID  16590553.
  18. ^ Мин Джоу В., Хэгеман Г., Исебаерт М., Фирс В. (май 1972 г.). «Нуклеотидная последовательность гена, кодирующего белок оболочки бактериофага MS2». Природа. 237 (5350): 82–8. Bibcode:1972 год. 237 ... 82J. Дои:10.1038 / 237082a0. PMID  4555447. S2CID  4153893.
  19. ^ Сэнгер Ф, Никлен С, Колсон А.Р. (декабрь 1977 г.). «Секвенирование ДНК с помощью ингибиторов обрыва цепи». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 74 (12): 5463–7. Bibcode:1977ПНАС ... 74.5463С. Дои:10.1073 / pnas.74.12.5463. ЧВК  431765. PMID  271968.
  20. ^ Адамс, Джилл У. (2008). «Технологии секвенирования ДНК». Знания о естественном образовании. SciTable. Издательская группа "Природа". 1 (1): 193.
  21. ^ Хаксли Дж. (1942). Эволюция: современный синтез. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN  978-0262513661.
  22. ^ Уильямс GC (2001). Адаптация и естественный отбор как критика некоторых современных эволюционных идей (Интернет-ред.). Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN  9781400820108.
  23. ^ Докинз Р. (1977). Эгоистичный ген (Репр. (С корр.) Ред.). Лондон: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-857519-1.
  24. ^ Докинз Р. (1989). Расширенный фенотип (Мягкая обложка ред.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-286088-0.
  25. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах ай эй ак Альбертс Б, Джонсон А, Льюис Дж., Рафф М, Робертс К, Уолтер П. (2002). Молекулярная биология клетки (Четвертое изд.). Нью-Йорк: Наука о гирляндах. ISBN  978-0-8153-3218-3.
  26. ^ Страйер Л., Берг Дж. М., Тимочко Дж. Л. (2002). Биохимия (5-е изд.). Сан-Франциско: W.H. Фримен. ISBN  978-0-7167-4955-4.
  27. ^ Больцер А., Крет Г., Соловей И., Келер Д., Сараджоглу К., Фаут С. и др. (Май 2005 г.). «Трехмерные карты всех хромосом в ядрах мужских фибробластов человека и розетках прометафаз». PLOS Биология. 3 (5): e157. Дои:10.1371 / journal.pbio.0030157. ЧВК  1084335. PMID  15839726. открытый доступ
  28. ^ Брейг М., Шмитт CA (март 2006 г.). «Онкоген-индуцированное старение: тормозит развитие опухоли». Исследования рака. 66 (6): 2881–4. Дои:10.1158 / 0008-5472.CAN-05-4006. PMID  16540631.
  29. ^ а б Беннетт PM (март 2008 г.). «Закодированная плазмидами устойчивость к антибиотикам: приобретение и перенос генов устойчивости к антибиотикам в бактериях». Британский журнал фармакологии. 153 Приложение 1: S347-57. Дои:10.1038 / sj.bjp.0707607. ЧВК  2268074. PMID  18193080.
  30. ^ Международный консорциум по секвенированию генома человека (октябрь 2004 г.). «Завершение эухроматической последовательности генома человека». Природа. 431 (7011): 931–45. Bibcode:2004Натура.431..931H. Дои:10.1038 / природа03001. PMID  15496913.
  31. ^ а б Шафи, Томас; Лоу, Рохан (2017). «Структура эукариотических и прокариотических генов». WikiJournal of Медицина. 4 (1). Дои:10.15347 / wjm / 2017.002. ISSN  2002-4436.
  32. ^ Мортазави А., Уильямс Б.А., МакКью К., Шеффер Л., Уолд Б. (июль 2008 г.). «Картирование и количественная оценка транскриптомов млекопитающих с помощью RNA-Seq». Природные методы. 5 (7): 621–8. Дои:10.1038 / nmeth.1226. PMID  18516045. S2CID  205418589.
  33. ^ Pennacchio LA, Bickmore W, Dean A, Nobrega MA, Bejerano G (апрель 2013 г.). «Энхансеры: пять основных вопросов». Природа Обзоры Генетика. 14 (4): 288–95. Дои:10.1038 / nrg3458. ЧВК  4445073. PMID  23503198.
  34. ^ Мастон Г.А., Эванс С.К., Грин М.Р. (2006). «Элементы регуляции транскрипции в геноме человека». Ежегодный обзор геномики и генетики человека. 7: 29–59. Дои:10.1146 / annurev.genom.7.080505.115623. PMID  16719718.
  35. ^ Миньоне Ф., Гисси С., Люни С., Песоле Г. (28 февраля 2002 г.). «Нетранслируемые участки мРНК». Геномная биология. 3 (3): ОБЗОРЫ0004. Дои:10.1186 / gb-2002-3-3-reviews0004. ЧВК  139023. PMID  11897027.
  36. ^ Бикнелл А.А., Сеник С., Чуа Н.Н., Рот Ф.П., Мур М.Дж. (декабрь 2012 г.). «Интроны в UTR: почему мы должны перестать их игнорировать». BioEssays. 34 (12): 1025–34. Дои:10.1002 / bies.201200073. PMID  23108796.
  37. ^ Salgado H, Moreno-Hagelsieb G, Smith TF, Collado-Vides J (июнь 2000 г.). «Опероны у Escherichia coli: геномный анализ и прогнозы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 97 (12): 6652–7. Bibcode:2000PNAS ... 97.6652S. Дои:10.1073 / pnas.110147297. ЧВК  18690. PMID  10823905.
  38. ^ Блюменталь Т. (ноябрь 2004 г.). «Опероны у эукариот». Брифинги по функциональной геномике и протеомике. 3 (3): 199–211. Дои:10.1093 / bfgp / 3.3.199. PMID  15642184.
  39. ^ Джейкоб Ф, Монод Дж (июнь 1961 г.). «Генетические механизмы регуляции синтеза белков». Журнал молекулярной биологии. 3 (3): 318–56. Дои:10.1016 / S0022-2836 (61) 80072-7. PMID  13718526.
  40. ^ Спилианакис CG, Lalioti MD, Town T, Lee GR, Flavell RA (июнь 2005 г.). «Межхромосомные ассоциации между альтернативно выраженными локусами». Природа. 435 (7042): 637–45. Bibcode:2005Натура.435..637S. Дои:10.1038 / природа03574. PMID  15880101. S2CID  1755326.
  41. ^ Уильямс А., Спилианакис К.Г., Флавелл Р.А. (апрель 2010 г.). «Межхромосомная ассоциация и регуляция генов в транс». Тенденции в генетике. 26 (4): 188–97. Дои:10.1016 / j.tig.2010.01.007. ЧВК  2865229. PMID  20236724.
  42. ^ Бидл Г.В., Татум Е.Л. (ноябрь 1941 г.). «Генетический контроль биохимических реакций у нейроспор». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 27 (11): 499–506. Bibcode:1941ПНАС ... 27..499Б. Дои:10.1073 / pnas.27.11.499. ЧВК  1078370. PMID  16588492.
  43. ^ Горовиц Н.Х., Берг П., Зингер М., Ледерберг Дж., Сусман М., Добли Дж., Ворон Дж. Ф. (январь 2004 г.). "Столетие: Джордж Бидл, 1903-1989 годы". Генетика. 166 (1): 1–10. Дои:10.1534 / genetics.166.1.1. ЧВК  1470705. PMID  15020400.
  44. ^ Marande W, Burger G (октябрь 2007 г.). «Митохондриальная ДНК как геномная головоломка». Наука. AAAS. 318 (5849): 415. Bibcode:2007Наука ... 318..415М. Дои:10.1126 / science.1148033. PMID  17947575. S2CID  30948765.
  45. ^ Парра Дж., Реймонд А., Даббуш Н., Дермитзакис Е. Т., Кастело Р., Томсон Т. М. и др. (Январь 2006 г.). «Тандемный химеризм как средство увеличения сложности белка в геноме человека». Геномные исследования. 16 (1): 37–44. Дои:10.1101 / гр. 4145906. ЧВК  1356127. PMID  16344564.
  46. ^ а б Эдди С.Р. (декабрь 2001 г.). «Некодирующие гены РНК и современный мир РНК». Природа Обзоры Генетика. 2 (12): 919–29. Дои:10.1038/35103511. PMID  11733745. S2CID  18347629.
  47. ^ Крик Ф. Х., Барнетт Л., Бреннер С., Уоттс-Тобин Р. Дж. (Декабрь 1961 г.). «Общая природа генетического кода белков». Природа. 192 (4809): 1227–32. Bibcode:1961Натура.192.1227C. Дои:10.1038 / 1921227a0. PMID  13882203. S2CID  4276146.
  48. ^ Крик Ф.Х. (октябрь 1962 г.). «Генетический код». Scientific American. WH Freeman and Company. 207 (4): 66–74. Bibcode:1962SciAm.207d..66C. Дои:10.1038 / scientificamerican1062-66. PMID  13882204.
  49. ^ Woodson SA (май 1998 г.). «Устранение изломов: сращивание и перевод в бактериях». Гены и развитие. 12 (9): 1243–7. Дои:10.1101 / gad.12.9.1243. PMID  9573040.
  50. ^ Джейкоб Ф, Monod J (Июнь 1961 г.). «Генетические механизмы регуляции синтеза белков». Журнал молекулярной биологии. 3 (3): 318–56. Дои:10.1016 / S0022-2836 (61) 80072-7. PMID  13718526.
  51. ^ Кунин Э.В., Доля В.В. (январь 1993 г.). «Эволюция и таксономия вирусов с положительной цепью РНК: последствия сравнительного анализа аминокислотных последовательностей». Критические обзоры в биохимии и молекулярной биологии. 28 (5): 375–430. Дои:10.3109/10409239309078440. PMID  8269709.
  52. ^ Доминго Э (2001). «Геномы РНК-вирусов». eLS. Дои:10.1002 / 9780470015902.a0001488.pub2. ISBN  978-0470016176.
  53. ^ Доминго Е., Эскармис С., Севилья Н., Моя А., Елена С.Ф., Квер Дж. И др. (Июнь 1996 г.). «Основные концепции эволюции РНК-вирусов». Журнал FASEB. 10 (8): 859–64. Дои:10.1096 / fasebj.10.8.8666162. PMID  8666162.
  54. ^ Моррис К.В., Мэттик Дж. С. (июнь 2014 г.). «Рост регуляторной РНК». Природа Обзоры Генетика. 15 (6): 423–37. Дои:10.1038 / nrg3722. ЧВК  4314111. PMID  24776770.
  55. ^ Мико, Илона (2008). «Грегор Мендель и принципы наследования». Знания о естественном образовании. SciTable. Издательская группа "Природа". 1 (1): 134.
  56. ^ Чиал, Хайди (2008). "Менделирующая генетика: закономерности наследования и одногенных заболеваний". Знания о естественном образовании. SciTable. Издательская группа "Природа". 1 (1): 63.
  57. ^ Маккарти Д., Миннер С., Бернштейн Н., Бернштейн С. (октябрь 1976 г.). «Скорость удлинения ДНК и распределение точек роста фага Т4 дикого типа и янтарного мутанта с задержкой ДНК». Журнал молекулярной биологии. 106 (4): 963–81. Дои:10.1016/0022-2836(76)90346-6. PMID  789903.
  58. ^ а б Лобо I, Шоу К. (2008). «Открытие и типы генетической связи». Знания о естественном образовании. SciTable. Издательская группа "Природа". 1 (1): 139.
  59. ^ Нахман М.В., Crowell SL (сентябрь 2000 г.). «Оценка частоты мутаций на нуклеотид у человека». Генетика. 156 (1): 297–304. ЧВК  1461236. PMID  10978293.
  60. ^ Roach JC, Glusman G, Smit AF, Huff CD, Hubley R, Shannon PT и др. (Апрель 2010 г.). «Анализ генетической наследственности в семейном квартете методом полногеномного секвенирования». Наука. 328 (5978): 636–9. Bibcode:2010Sci ... 328..636R. Дои:10.1126 / science.1186802. ЧВК  3037280. PMID  20220176.
  61. ^ а б Дрейк Дж. У., Чарльзуорт Б., Чарльзуорт Д., Ворон Дж. Ф. (апрель 1998 г.). «Темпы спонтанной мутации». Генетика. 148 (4): 1667–86. ЧВК  1460098. PMID  9560386.
  62. ^ «Какие виды генных мутаций возможны?». Домашний справочник по генетике. Национальная медицинская библиотека США. 11 мая 2015. Получено 19 мая 2015.
  63. ^ Эндрюс, Кристин А. (2010). «Естественный отбор, генетический дрейф и поток генов не действуют изолированно в естественных популяциях». Знания о естественном образовании. SciTable. Издательская группа "Природа". 3 (10): 5.
  64. ^ Паттерсон С. (ноябрь 1988 г.). «Гомология в классической и молекулярной биологии». Молекулярная биология и эволюция. 5 (6): 603–25. Дои:10.1093 / oxfordjournals.molbev.a040523. PMID  3065587.
  65. ^ Студер Р.А., Робинсон-Рехави М (май 2009 г.). «Насколько мы можем быть уверены в том, что ортологи похожи, но паралоги различаются?». Тенденции в генетике. 25 (5): 210–6. Дои:10.1016 / j.tig.2009.03.004. PMID  19368988.
  66. ^ Альтенхофф AM, Студер Р.А., Робинсон-Рехави М, Дессимоз С (2012). «Разрешение гипотезы ортологов: ортологи имеют тенденцию быть слабо, но значительно более похожими по функциям, чем паралоги». PLOS вычислительная биология. 8 (5): e1002514. Bibcode:2012PLSCB ... 8E2514A. Дои:10.1371 / journal.pcbi.1002514. ЧВК  3355068. PMID  22615551. открытый доступ
  67. ^ Nosil P, Funk DJ, Ortiz-Barrientos D (февраль 2009 г.). «Дивергентный отбор и гетерогенное геномное расхождение». Молекулярная экология. 18 (3): 375–402. Дои:10.1111 / j.1365-294X.2008.03946.x. PMID  19143936.
  68. ^ Эмери, Лаура (5 декабря 2014 г.). «Введение в филогенетику». EMBL-EBI. Получено 19 мая 2015.
  69. ^ Митчелл М.В., Гондер МК (2013). "Вид приматов: пример африканских обезьян". Знания о естественном образовании. SciTable. Издательская группа "Природа". 4 (2): 1.
  70. ^ а б Герцони Д., МакЛисагт А. (ноябрь 2011 г.). "De novo происхождение генов человека". PLOS Genetics. 7 (11): e1002381. Дои:10.1371 / journal.pgen.1002381. ЧВК  3213182. PMID  22102832. открытый доступ
  71. ^ Reams AB, Roth JR (февраль 2015 г.). «Механизмы дупликации и амплификации генов». Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии. 7 (2): a016592. Дои:10.1101 / cshperspect.a016592. ЧВК  4315931. PMID  25646380.
  72. ^ Демут Дж. П., Де Би Т., Стаджич Дж. Э., Кристианини Н., Хан М. В. (декабрь 2006 г.). «Эволюция семейств генов млекопитающих». PLOS ONE. 1 (1): e85. Bibcode:2006PLoSO ... 1 ... 85D. Дои:10.1371 / journal.pone.0000085. ЧВК  1762380. PMID  17183716. открытый доступ
  73. ^ Ноулз Д.Г., МакЛисагт А. (октябрь 2009 г.). «Недавнее происхождение de novo генов, кодирующих белок человека». Геномные исследования. 19 (10): 1752–9. Дои:10.1101 / гр.095026.109. ЧВК  2765279. PMID  19726446.
  74. ^ Ву Д.Д., Ирвин Д.М., Чжан Ю.П. (ноябрь 2011 г.). «Происхождение de novo генов, кодирующих белок человека». PLOS Genetics. 7 (11): e1002379. Дои:10.1371 / journal.pgen.1002379. ЧВК  3213175. PMID  22102831. открытый доступ
  75. ^ McLysaght A, Guerzoni D (сентябрь 2015 г.). «Новые гены из некодирующей последовательности: роль генов de novo, кодирующих белок, в эволюционных инновациях эукариот». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки. 370 (1678): 20140332. Дои:10.1098 / rstb.2014.0332. ЧВК  4571571. PMID  26323763.
  76. ^ Neme R, Tautz D (февраль 2013 г.). «Филогенетические закономерности появления новых генов поддерживают модель частой эволюции de novo». BMC Genomics. 14 (1): 117. Дои:10.1186/1471-2164-14-117. ЧВК  3616865. PMID  23433480.
  77. ^ Treangen TJ, Rocha EP (январь 2011 г.). «Горизонтальный перенос, а не дупликация, способствует расширению семейств белков у прокариот». PLOS Genetics. 7 (1): e1001284. Дои:10.1371 / journal.pgen.1001284. ЧВК  3029252. PMID  21298028. открытый доступ
  78. ^ Охман Х., Лоуренс Дж. Г., Гройсман Э. А. (май 2000 г.). «Боковой перенос генов и природа бактериальных инноваций». Природа. 405 (6784): 299–304. Bibcode:2000Натура405..299O. Дои:10.1038/35012500. PMID  10830951. S2CID  85739173.
  79. ^ Килинг П.Дж., Палмер Д.Д. (август 2008 г.). «Горизонтальный перенос генов в эукариотической эволюции». Природа Обзоры Генетика. 9 (8): 605–18. Дои:10.1038 / nrg2386. PMID  18591983. S2CID  213613.
  80. ^ Schönknecht G, Chen WH, Ternes CM, Barbier GG, Shrestha RP, Stanke M и др. (Март 2013 г.). «Перенос генов от бактерий и архей облегчил эволюцию экстремофильных эукариот». Наука. 339 (6124): 1207–10. Bibcode:2013Научный ... 339.1207С. Дои:10.1126 / science.1231707. PMID  23471408. S2CID  5502148.
  81. ^ Ридли, М. (2006). Геном. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Харпер Многолетник. ISBN  0-06-019497-9
  82. ^ Уотсон, Д.Д., Бейкер Т.А., Белл С.П., Ганн А., Левин М., Лосик Р. (2004). "Ch9-10", Молекулярная биология гена, 5-е изд., Писон Бенджамин Каммингс; CSHL Press.
  83. ^ "Integr8 - Статистика генома A.thaliana".
  84. ^ «Понимание основ». Проект "Геном человека". Получено 26 апреля 2015.
  85. ^ "Письмо о выпуске WS227". WormBase. 10 августа 2011. Архивировано с оригинал 28 ноября 2013 г.. Получено 19 ноября 2013.
  86. ^ а б Ю Дж, Ху С., Ван Дж, Вонг Г. К., Ли С., Лю Б. и др. (Апрель 2002 г.). «Проект последовательности генома риса (Oryza sativa L. ssp. Indica)». Наука. 296 (5565): 79–92. Bibcode:2002Наука ... 296 ... 79Y. Дои:10.1126 / science.1068037. PMID  11935017. S2CID  208529258.
  87. ^ а б Андерсон С., Банкир А.Т., Баррелл Б.Г., де Брейн М.Х., Колсон А.Р., Друин Дж. И др. (Апрель 1981 г.). «Последовательность и организация митохондриального генома человека». Природа. 290 (5806): 457–65. Bibcode:1981Натура.290..457A. Дои:10.1038 / 290457a0. PMID  7219534. S2CID  4355527.
  88. ^ Adams MD, Celniker SE, Holt RA, Evans CA, Gocayne JD, Amanatides PG, et al. (Март 2000 г.). «Последовательность генома Drosophila melanogaster». Наука. 287 (5461): 2185–95. Bibcode:2000Sci ... 287.2185.. CiteSeerX  10.1.1.549.8639. Дои:10.1126 / science.287.5461.2185. PMID  10731132.
  89. ^ а б Пертя М, Зальцберг С.Л. (2010). «Между курицей и виноградом: оценка количества генов человека». Геномная биология. 11 (5): 206. Дои:10.1186 / gb-2010-11-5-206. ЧВК  2898077. PMID  20441615.
  90. ^ Белый В.А., Левин А.Ю., Скалка А.М. (декабрь 2010 г.). «Последовательности предковых одноцепочечных ДНК-вирусов в геномах позвоночных: парвовирусы и цирковирусы имеют возраст более 40-50 миллионов лет». Журнал вирусологии. 84 (23): 12458–62. Дои:10.1128 / JVI.01789-10. ЧВК  2976387. PMID  20861255.
  91. ^ Флорес Р., Ди Серио Ф, Эрнандес С. (февраль 1997 г.). «Вироиды: некодирующие геномы». Семинары по вирусологии. 8 (1): 65–73. Дои:10.1006 / smvy.1997.0107.
  92. ^ Зонневельд, Б.Дж.М. (2010). «Новые рекордсмены по максимальному размеру генома у эвдикотов и однодольных растений». Журнал ботаники. 2010: 1–4. Дои:10.1155/2010/527357.
  93. ^ Перес-Ираткета С., Палидвор Дж., Андраде-Наварро, Массачусетс (декабрь 2007 г.). «К завершению протеома Земли». Отчеты EMBO. 8 (12): 1135–41. Дои:10.1038 / sj.embor.7401117. ЧВК  2267224. PMID  18059312.
  94. ^ Кауфман С.А. (март 1969 г.). «Метаболическая стабильность и эпигенез в случайно построенных генетических сетях». Журнал теоретической биологии. Эльзевир. 22 (3): 437–67. Дои:10.1016/0022-5193(69)90015-0. PMID  5803332.
  95. ^ Schuler GD, Boguski MS, Stewart EA, Stein LD, Gyapay G, Rice K, et al. (Октябрь 1996 г.). «Генная карта генома человека». Наука. 274 (5287): 540–6. Bibcode:1996Sci ... 274..540S. Дои:10.1126 / science.274.5287.540. PMID  8849440. S2CID  22619.
  96. ^ Чи КР (октябрь 2016 г.). «Темная сторона генома человека». Природа. 538 (7624): 275–277. Bibcode:2016Натура.538..275C. Дои:10.1038 / 538275a. PMID  27734873.
  97. ^ а б Claverie JM (сентябрь 2005 г.). «Меньше генов, больше некодирующих РНК». Наука. 309 (5740): 1529–30. Bibcode:2005Научный ... 309.1529C. Дои:10.1126 / science.1116800. PMID  16141064. S2CID  28359091.
  98. ^ Карнинчи П., Хаяшизаки Ю. (апрель 2007 г.). «Транскрипция некодирующей РНК за пределами аннотированных генов». Текущее мнение в области генетики и развития. 17 (2): 139–44. Дои:10.1016 / j.gde.2007.02.008. PMID  17317145.
  99. ^ а б Hutchison CA, Chuang RY, Носков В.Н., Асад-Гарсия Н., Деринк Т.Дж., Эллисман М.Х. и др. (Март 2016 г.). «Дизайн и синтез минимального бактериального генома». Наука. 351 (6280): aad6253. Bibcode:2016Научный ... 351 ..... H. Дои:10.1126 / science.aad6253. PMID  27013737.
  100. ^ Гласс Дж. И., Асад-Гарсия Н., Альперович Н., Юосеф С., Льюис М. Р., Маруф М. и др. (Январь 2006 г.). «Основные гены минимальной бактерии». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 103 (2): 425–30. Bibcode:2006ПНАС..103..425Г. Дои:10.1073 / pnas.0510013103. ЧВК  1324956. PMID  16407165.
  101. ^ Гердес С.Ю., Доктор медицины Шолле, Кэмпбелл Дж.В., Балажи Г., Равас Э., Догерти М.Д. и др. (Октябрь 2003 г.). «Экспериментальное определение и анализ системного уровня основных генов Escherichia coli MG1655». Журнал бактериологии. 185 (19): 5673–84. Дои:10.1128 / jb.185.19.5673-5684.2003. ЧВК  193955. PMID  13129938.
  102. ^ Баба Т., Ара Т., Хасегава М., Такай Ю., Окумура Ю., Баба М. и др. (2006). «Создание мутантов с нокаутом одного гена Escherichia coli K-12 в рамке считывания: коллекция Keio». Молекулярная системная биология. 2: 2006.0008. Дои:10.1038 / msb4100050. ЧВК  1681482. PMID  16738554.
  103. ^ а б Юхас М., Ройс Д.Р., Чжу Б., Commichau FM (ноябрь 2014 г.). «Основные гены Bacillus subtilis и Escherichia coli и минимальные клеточные фабрики после десятилетия разработки генома». Микробиология. 160 (Pt 11): 2341–2351. Дои:10.1099 / мик.0.079376-0. PMID  25092907.
  104. ^ Ту З, Ван Л., Сюй М., Чжоу Х, Чен Т., Сунь Ф (февраль 2006 г.). «Дальнейшее понимание генов болезней человека путем сравнения с генами домашнего хозяйства и другими генами». BMC Genomics. 7: 31. Дои:10.1186/1471-2164-7-31. ЧВК  1397819. PMID  16504025. открытый доступ
  105. ^ Георгий Б., Войт Б.Ф., Бучан М. (май 2013 г.). «От мыши к человеку: эволюционный геномный анализ человеческих ортологов основных генов». PLOS Genetics. 9 (5): e1003484. Дои:10.1371 / journal.pgen.1003484. ЧВК  3649967. PMID  23675308. открытый доступ
  106. ^ Айзенберг Э., Леванон Э.Ю. (октябрь 2013 г.). «Повторение генов домашнего хозяйства человека». Тенденции в генетике. 29 (10): 569–74. Дои:10.1016 / j.tig.2013.05.010. PMID  23810203.
  107. ^ Амстердам А., Хопкинс Н. (сентябрь 2006 г.). «Стратегии мутагенеза у рыбок данио для идентификации генов, участвующих в развитии и болезни». Тенденции в генетике. 22 (9): 473–8. Дои:10.1016 / j.tig.2006.06.011. PMID  16844256.
  108. ^ «О HGNC». База данных имен генов человека HGNC. Комитет по номенклатуре генов HUGO. Получено 14 мая 2015.
  109. ^ Коэн С.Н., Чанг А.С. (май 1973 г.). «Рециркуляризация и автономная репликация отрезанного сегмента ДНК R-фактора в трансформантах Escherichia coli». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 70 (5): 1293–7. Bibcode:1973PNAS ... 70.1293C. Дои:10.1073 / пнас.70.5.1293. ЧВК  433482. PMID  4576014.
  110. ^ Эсвелт К.М., Ван Х.Х. (2013). «Геномная инженерия для систем и синтетической биологии». Молекулярная системная биология. 9 (1): 641. Дои:10.1038 / msb.2012.66. ЧВК  3564264. PMID  23340847.
  111. ^ Тан В.С., Карлсон Д.Ф., Уолтон М.В., Фаренкруг СК, Хакетт ПБ (2012). «Прецизионное редактирование геномов крупных животных». Успехи в генетике Том 80. Успехи в генетике. 80. С. 37–97. Дои:10.1016 / B978-0-12-404742-6.00002-8. ISBN  9780124047426. ЧВК  3683964. PMID  23084873.
  112. ^ Пухта Х, Фаузер Ф (2013). «Нацеливание на гены в растениях: 25 лет спустя». Международный журнал биологии развития. 57 (6–8): 629–37. Дои:10.1387 / ijdb.130194hp. PMID  24166445.
  113. ^ Ран Ф.А., Сюй П.Д., Райт Дж., Агарвала В., Скотт Д.А., Чжан Ф. (ноябрь 2013 г.). «Геномная инженерия с использованием системы CRISPR-Cas9». Протоколы природы. 8 (11): 2281–2308. Дои:10.1038 / nprot.2013.143. ЧВК  3969860. PMID  24157548.
  114. ^ Киттлсон Дж. Т., Ву Г. К., Андерсон Дж. К. (август 2012 г.). «Успехи и неудачи модульной генной инженерии». Современное мнение в области химической биологии. 16 (3–4): 329–36. Дои:10.1016 / j.cbpa.2012.06.009. PMID  22818777.
  115. ^ Берг П., Мертц Дж. Э. (январь 2010 г.). «Личные размышления о происхождении и появлении технологии рекомбинантной ДНК». Генетика. 184 (1): 9–17. Дои:10.1534 / генетика.109.112144. ЧВК  2815933. PMID  20061565.
  116. ^ Остин С. П., Бэтти Дж. Ф., Брэдли А., Букан М., Капеччи М., Коллинз Ф. С. и др. (Сентябрь 2004 г.). «Проект мыши-нокаута». Природа Генетика. 36 (9): 921–4. Дои:10.1038 / ng0904-921. ЧВК  2716027. PMID  15340423.
  117. ^ Гуань Ц., Е Ц, Ян Х, Гао Дж. (Февраль 2010 г.). «Обзор текущих крупномасштабных усилий по выбиванию мышей». Бытие. 48 (2): 73–85. Дои:10.1002 / dvg.20594. PMID  20095055.
  118. ^ Дэн Ц. (октябрь 2007 г.). «В честь Нобелевской премии доктора Марио Р. Капеччи». Международный журнал биологических наук. 3 (7): 417–9. Дои:10.7150 / ijbs.3.417. ЧВК  2043165. PMID  17998949.

Источники

Основной учебник
Глоссарий
Глава 1: Клетки и геномы
1.1: Универсальные характеристики клеток на Земле
Глава 2: Клеточная химия и биосинтез
2.1: Химические компоненты клетки
Глава 3: Белки
Глава 4: ДНК и хромосомы
4.1: Структура и функции ДНК
4.2: Хромосомная ДНК и ее упаковка в хроматиновом волокне
Глава 5: Репликация, восстановление и рекомбинация ДНК
5.2: Механизмы репликации ДНК
5.4: Ремонт ДНК
5.5: Общая рекомбинация
Глава 6: Как клетки считывают геном: от ДНК к белку
6.1: ДНК в РНК
6.2: РНК в белок
Глава 7: Контроль экспрессии генов
7.1: Обзор генного контроля
7.2: ДНК-связывающие мотивы в белках, регулирующих гены
7.3: Как работают генетические переключатели
7.5: Посттранскрипционный контроль
7.6: Как эволюционируют геномы
Глава 14: Преобразование энергии: митохондрии и хлоропласты
14.4: Генетические системы митохондрий и пластид
Глава 18: Механика деления клеток
18.1: Обзор фазы M
18.2: Митоз
Глава 20: Зародышевые клетки и оплодотворение
20.2: Мейоз

дальнейшее чтение

внешняя ссылка