Náttúrufræðingurinn - 1983, Page 163

tíðkeðju (1. mynd). Þar sem peptíð-
keðjur eru byggingarefni hvítu-
sameinda og flest sérhæfð störf lifandi
frumna eru unnin af hvítum, verður
ofur skiljanlegt að gen geti ráðið flest-
um eiginleikum og einkennum frumna
og lífvera.
Gen sem ráða gerð hvítusameinda
geta skipt nokkrum þúsundum í frum-
um dreifkjörnunga og tugum þúsunda
í frumum heilkjörnunga. Til dreif-
kjörnunga teljast allir gerlar (bakterí-
ur); allar aðrar lífverur eru heilkjörn-
ungar. En auk hvítuákvarðandi gena
hafa allar frumur líka gen sem ráða
gerð svonefndra rRNA- og tRNA-
sameinda. Þessar sameindir segja ekki
fyrir um amínósýruraðir í peptíðkeðj-
um. Báðar gegna þær samt mjög mikii-
vægu hlutverki við hvítumyndun,
rRNA sem byggingarefni ríbósóma en
tRNA sem tengiliður á milli amí-
nósýru og mRNA-sameindar.
Þannig höfðu hugmyndir manna um
eðli gena skýrst smám saman, en ekki
voru öll kurl komin til grafar. Rann-
sóknir, sem á síðustu fimm til sex
árum hafa verið gerðar á genum heil-
kjörnunga, sýna að skipulag þeirra er
með allt öðrum hætti en búist hafði
verið við. Sagt verður frá þessum
rannsóknum hér á eftir. En fyrst verð-
ur genum dreifkjörnunga lýst lítið eitt.
GEN DREIFKJÖRNUNGA
Mörg gen dreifkjörnunga hafa nú
verið krufin með erfðafræðilegum og
lífefnafræðilegum aðferðum og kirnis-
röð sumra þeirra ákvörðuð til fulls.
Niðurstöður allra slíkra rannsókna
hafa verið á þann veg, að gen séu
samfelld röð kirnispara í DNA-sam-
eindum. Auk þess hefur verið aflað
mikils fróðleiks um það hvernig stjórn
er höfð á genastarfi í þessum lífverum.
Dreifkjörnungar hafa yfirleitt aðeins
einn litning, sem gerður er úr DNA
einvörðungu. í ristilgerlinum Esch-
erichia coli er litningurinn um 1.4 mm
á lengd og gerður úr um 4 milljónum
kirnispara. Til samanburðar skal þess
getið að gerilfruman sjálf er aðeins 2
þúsundasti úr mm á lengd, en hafa ber
í huga að þvermál DNA-þráðarins er
einungis 2 milljónustu úr mm.
Litningurinn skiptist í svonefndar
umritunareiningar, þ. e. DNA-svæði
sem umrituð eru í heilu lagi yfir í
mRNA. Flestar slíkar einingar bera
aðeins eitt gen, en talsvert er um ein-
ingar sem bera tvö eða fleiri gen.
í þrengsta skilningi er gen einungis
sú kirnisröð sem ákvarðar amínósýru-
röð í peptíðkeðju (eða kirnisröð í
rRNA- eða tRNA-sameind). En auk
slíkra raða, sem nefna má táknraðir
(coding sequences), bera um-
ritunareiningar líka viðbótarraðir sem
nefna má stjórnraðir einu nafni, þótt
hlutverk þeirra sé í raun nokkuð fjöl-
breytilegt. Stjórnraðir eru við upphaf
og lok umritunareininga. Hins vegar
eru ekki þekkt dæmi þess að táknraðir
dreifkjörnunga séu slitnar af stjórn-
röðum eða öðrum viðbótarröðum.
Þær eru ætíð samfelldar (2. mynd).
Yfirleitt leggja menn nú þann skiln-
ing í genhugtakið að það rúmi ekki
aðeins táknraðir, heldur einnig stjórn-
raðir sem þeim eru tengdar. Gen eru
samkvæmt þessum skilningi sett sam-
an úr táknröð og stjórnröðum. Hér á
eftir verður genhugtakið einmitt notað
í þessari merkingu.
147