Цистрон

Цистрон — это область ДНК , которая концептуально эквивалентна некоторым определениям гена , так что с определенных точек зрения эти термины являются синонимами. особенно в отношении молекулярного гена в отличие от менделевского гена . Вопрос о том, какой объем подмножества ДНК (то есть, какой размер сегмента ДНК) составляет единицу отбора , является вопросом, который определяет, являются ли цистроны тем же, что и гены. Слово цистрон используется, чтобы подчеркнуть, что молекулярные гены демонстрируют специфическое поведение в тесте комплементации (цис-транс-тест); отдельные позиции (или локусы ) внутри генома являются цистронными .

История

Слова «цистрон» и «ген» были придуманы до того, как развитие биологии дало понять многим людям, что концепции, к которым они относятся, по крайней мере, в некоторых значениях слова « ген» , либо эквивалентны, либо почти эквивалентны. Одна и та же историческая практика именования ответственна за многие синонимы в науках о жизни.

Термин цистрон был введен Сеймуром Бензером в статье « Элементарные единицы наследственности» . Цистрон определялся с помощью оперативного теста, применимого к большинству организмов, который иногда называют цис-транс-тестом, но чаще - тестом комплементации .

Ричард Докинз в своей влиятельной книге «Эгоистичный ген» выступает против того, чтобы цистрон был единицей отбора , и против того, чтобы он был лучшим определением гена . (Он также выступает против группового отбора .) Он не выступает против существования цистронов или их элементарности, а скорее против идеи, что естественный отбор отбирает их; он утверждает, что так было раньше, еще в более ранние эпохи развития жизни, но не сейчас. Он определяет ген как более крупную единицу, которую другие теперь могут называть кластерами генов , как единицу отбора. он также дает определение репликаторам, более общим, чем цистроны и гены В этом геноцентрированном взгляде на эволюцию .

Определение

Определяя цистрон как сегмент ДНК, кодирующий полипептид, структурный ген в единице транскрипции можно назвать моноцистронным (в основном у эукариот) или полицистронным (в основном у бактерий и прокариот). Например, предположим, что произошла мутация в позиции хромосомы. $x$ отвечает за изменение рецессивного признака в диплоидном организме (где хромосомы идут парами). Мы говорим, что мутация является рецессивной, потому что организм будет демонстрировать дикого типа фенотип (обычный признак), если обе хромосомы пары не имеют мутации ( гомозиготная мутация). Аналогично предположим, что произошла мутация в другой позиции, $y$, отвечает за тот же рецессивный признак. Позиции $x$ и $y$ Говорят, что они находятся внутри одного и того же цистрона, когда организм, имеющий мутацию в $x$ на одной хромосоме и имеет мутацию в положении $y$ на парной хромосоме проявляется рецессивный признак, хотя организм не гомозиготен ни по одной из мутаций. Когда вместо этого выражен признак дикого типа, говорят, что позиции принадлежат различным цистронам/генам. Или проще говоря, мутации одних и тех же цистронов не дополняют друг друга; в отличие от мутаций в разных цистронах они могут комплементарно (см. эксперименты Бензера с бактериофагом T4, система T4 rII ).

Например, оперон — это участок ДНК, который транскрибируется для создания непрерывного сегмента РНК , но содержит более одного цистрона/гена. Оперон называют полицистронным, тогда как обычные гены называют моноцистронными.