Gen
Za ostala značenja, vidi Gen (razvrstavanje).
Gen je fizička i funkcionalna jedinica nasleđivanja, koja prenosi naslednu poruku iz generacije u generaciju, a čini ga celovit deo DNK potreban za sintezu jednog proteina ili jednog molekula RNK. Geni su nanizani duž kromosoma. Gen za određeno svojstvo uvek se nalazi na istom mestu na kromosomu koje se naziva genski lokus.
Geni su linearno raspoređeni delovi kromosomske DNK (vidi sliku). NJihova veličina (broj nukleotida DNK) i i raspored na kromosomima su stogo određeni. Građa gena je ustvari građa same DNK i ogleda se u tačno određenom redosledu nukleotida (A, T, C i G). Promena tog redosleda, manjak ili višak nukleotida rezultira u promeni funkcije gena i naziva se genska mutacija (tačkasta mutacija).
Prema funkciji koju obavljaju, gene možemo podeliti na:
- strukturne i
- regulatorne.
Strukturni geni su:
- geni koji nose šifru za protein (prepisuju se na i-RNK) i
- geni koji se samo prepisuju u RNK (t-RNK, r-RNK).
Regulatorni geni se ne prepisuju već se za njih vezuju molekuli koji regulišu određene procese u organizmu. Znanja o regulatornim genima su još uvek nedovoljna. Pripadaju im geni koji:
- učestvuju u replikaciji,
- učestvuju u kretanju kromosoma u deobi,
- kontrolišu krosing-over i telomere koje doprinose stabilnosti kromosoma.
Telomere predstavljaju neku vrstu zaštitne kape kromosoma jer ne reaguju sa krajevima drugih kromosoma i nisu osetljive na dejstvo egzonukleaza.
Skup svih gena u jednoj haploidnoj ćeliji je genom. Količina DNK u genomu eukariota daleko premašuje zbir gena koji kodiraju sve proteine prisutne u ćelijama. To znači da deo genoma sadrži nizove nukleotida koji ne nose šifru za sintezu proteina. Segmenti gena koji sadrže informaciju za sintezu proteina su nazvani egzoni, a nekodirajući nizovi između njih su introni (vidi sliku).
Dakle, geni eukariota imaju mozaičku građu: deo gena koji nosi šifru ispresecan je delovima koji ne nose šifru (vidi sliku). Kod prokariota introni ne postoje već su njihovi geni neprekinuti nizovi kodirajućih nukleotida.
Biološki značaj introna i njihova funkcija su još uvek nerazjašnjeni. Nekodirajući delovii genoma našli su praktičnu primenu u krimnologiji i sudskoj medicini poznatu kao genetički otisci prstiju.