Gene: Grundlegende biologische Einheit
Die erblichen Einheiten, die von einer Generation zur anderen übertragen werden, werden Gene genannt. Ein Gen wird als grundlegende biologische Einheit bezeichnet, wie das Atom, das die fundamentale physikalische Einheit ist.
Mendel war der erste, der Gene als Partikeleinheiten vorschlug und sie als erbliche Faktoren oder erbliche Elemente bezeichnete.
Wechselnde Konzepte zur Definition von Genen werden wie folgt diskutiert:
(a) De Vries postulierte eine Gen-Eins-Hypothese.
(b) Bateson und Punnet beschrieben die An- oder Abwesenheitstheorie.
(c) Morgan (1926) erstellte die Theorie der Partikel-Gene.
(d) Beadle und Tatum schlugen die 1-Gen-One-Enzym-Hypothese vor. Es wurde klar, dass ein Enzym aus vielen Polypeptidketten aufgebaut sein kann und ein Gen viele Polypeptidketten bilden kann. Daher wurde die Hypothese in eine Gen-One-Enzym-Polypeptid-Hypothese umbenannt.
(e) Nun ist klar bekannt, dass das Gen neben der Polypeptidcodierung auch für rRNA und tRNA kodiert.
(f) Über Viren wurden überlappende Gene berichtet. Dies bedeutet, dass ein Gen auch für viele Polypeptidketten kodieren kann.
(g) Es wurde weiter bemerkt, dass Gene in bestimmten Viren und höheren Organismen für einen langen Abschnitt des Polyproteins kodieren. Die Spaltung in diesem Polyprotein mit Hilfe proteolytischer Enzyme bildet einzelne Proteine. Daher stammen einige Proteine von einem Teil des Gens.
(h) Ein Gen kann in Eukaryoten nicht kontinuierlich sein. Es kann Nicht-Sense-Codons enthalten und kann in Exons und Introns aufgeteilt werden.
Daher kann die funktionale Definition des Gens "Es ist die Einheit der Vererbung" als die beste betrachtet werden, wenn man die sich verändernden Strukturmerkmale des Gens bedenkt.
Das Gen kann jedoch auch definiert werden als:
(a) Es ist die Einheit der Rekombination.
Oder
(b) Es ist die Einheit der physiologischen Aktivität.
Oder
(c) Gen ist ein Molekül oder ein großes chemisches Radikal von C, O, H, P und N, das mit undifferenzierten Proteinen an den Faden gebunden ist, wobei die Chromosomen, die von einer Zelle in die andere Generation übergehen, ohne normalerweise ihre Form oder Konstitution zu ändern.
Nach der Morgentheorie (1926) sind die Gene die kleinste Rekombinationseinheit. Gene befinden sich an festen Punkten auf dem Chromosom. Gene besteht aus kleineren funktionellen Untereinheiten - Allelen.
Allel kann als eine der alternativen Formen eines Gens definiert werden, das einen bestimmten Ort auf dem Chromosom einnehmen kann. Neue Allele für einen bestimmten Ort auf dem Chromosom werden aufgrund einer Mutation im Gen gebildet.
Nach dem neuesten Konzept des Gens können folgende Genformen klassifiziert werden:
1. Muton:
Es ist die kleinste Einheit des Gens, die eine Mutation durchmachen kann (genau wie Nukleotid).
2. Aufklärung:
Es ist die kleinste Region innerhalb eines Gens, zwischen der aber keine Rekombination stattfindet. Es ist also die kleinste rekombinierbare Einheit von DNA.
3. Cistron:
Es ist die Einheit des Gens in dieser Region, in der die rezessiven Mutanten nicht komplementär sind. Es kann auch als Polypeptid kodierendes Gen bezeichnet werden. Es ist also eine Funktionseinheit im DNA-System - eine funktionierende Definition von Gen. Ein Cistron in der DNA spezifiziert ein Polypeptid in der Proteinsynthese.
