Ген

Схема транскрипции ДНК

Ген (др.-греч. γένος — род) — в классической генетике — наследственный фактор, который несёт информацию об определённом признаке или функции организма, и который является структурной и функциональной единицей наследственности. В таком качестве термин «ген» был введён в 1909 году датским ботаником, физиологом растений и генетиком Вильгельмом Йоханнсеном[1]. После открытия нуклеиновых кислот в качестве носителя наследственной информации определение гена изменилось, и ген стали определять как участок ДНК (у некоторых вирусов — участок РНК), задающий последовательность полипептида либо функциональной РНК[2]. По мере накопления сведений о строении и работе генов определение понятия «ген» продолжало изменяться, и в настоящее время не существует универсального определения гена, которое удовлетворяло бы всех исследователей[3][4][4][5]. Одно из современных определений гена звучит следующим образом: ген представляет собой последовательность ДНК, составляющие сегменты которой не обязательно должны быть физически смежными. Эта последовательность ДНК содержит информацию о последовательности одного или нескольких продуктов в виде белка или РНК. Продукты гена функционируют в составе генетических регуляторных сетей, которые реализуются в виде фенотипических признаков[6].

Во время генной экспрессии ДНК сначала копируется в РНК. РНК может быть непосредственно функциональной или представлять собой промежуточную матрицу для белка, который выполняет функцию. Передача генов потомству организма является основой наследования фенотипического признака. Эти гены составляют различные последовательности ДНК, называемые генотипами. Генотипы наряду с факторами окружающей среды и развития определяют, какими будут фенотипы. Большинство биологических признаков находятся под влиянием полигенов (много разных генов), а также взаимодействия генов с окружающей средой. Некоторые генетические черты видны сразу, например, цвет глаз или количество конечностей, а некоторые нет, например, группа крови, риск определённых заболеваний или тысячи основных биохимических процессов, которые составляют жизнь.

Гены могут приобретать мутации в своей последовательности, приводя к различным вариантам, известным как аллели, в популяции. Эти аллели кодируют слегка разные версии белка, которые вызывают разные фенотипические признаки. Гены развиваются благодаря естественному отбору, выживанию наиболее приспособленных и генетическому дрейфу аллелей.

История

Обнаружение дискретных унаследованных единиц

Грегор Мендель

Существование дискретных наследуемых единиц впервые было предложено Грегором Менделем (1822—1884)[7]. С 1857 по 1864 год в Брно (Чешская Республика) он изучал модели наследования у 8000 распространенных саженцев гороха, отслеживая различные признаки от родителя до потомства. Он описал их математически как 2n комбинаций, где n — количество отличающихся характеристик в исходном горохе. Хотя он не использовал термин ген, он объяснил свои результаты в терминах дискретных унаследованных единиц, которые дают наблюдаемые физические характеристики. Это описание предвосхитило различие Вильгельма Йоханнсена между генотипом (генетический материал организма) и фенотипом (наблюдаемые признаки этого организма). Мендель был также первым, кто продемонстрировал независимого наследования признаков, различие между доминантными и рецессивными признаками, различие между гетерозиготами и гомозиготами и явление прерывистого наследования.

До работы Менделя доминирующей теорией наследственности была теория смешивания наследования, которая предполагала, что каждый родитель вносил жидкости в процесс оплодотворения и что черты родителей смешивались и смешивались, чтобы произвести потомство. Чарльз Дарвин разработал теорию наследования, которую он назвал пангенезисом, от греческого pan («все, целое») и genesis («рождение») / genos («происхождение»)[8][9]. Дарвин использовал термин геммула для описания гипотетических частиц, которые будут смешиваться во время размножения.

Работа Менделя в значительной степени осталась незамеченной после его первой публикации в 1866 году, но была вновь открыта в конце 19-го века Уго де Фрисом, Карлом Корренсом и Эрихом фон Чермаком, которые (утверждали, что) пришли к аналогичным выводам в своих собственных исследованиях[10]. В частности, в 1889 году Уго де Фриз опубликовал свою книгу «Intracellular Pangenesis»[11], в которой он постулировал, что разные качества имеют индивидуальных наследственных носителей и что наследование специфических черт у организмов происходит в виде частиц. Де Врис назвал эти единицы «пангенами» (Pangens на немецком языке) после теории пангенеза Дарвина 1868 года.

Шестнадцать лет спустя, в 1905 году, Вильгельм Йоханнсен ввел термин «ген»[1], а Уильям Бейтсон — термин «генетика»[12], в то время как Эдуард Страсбургер, среди прочего, все ещё использовал термин «панген» для фундаментальной физической и функциональной единицы наследственности[13].

Открытие ДНК

Достижения в понимании генов и наследования продолжались в течение всего 20-го века. Было показано, что дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) является молекулярным хранилищем генетической информации в экспериментах с 1940 по 1950 годы[14][15]. Структура ДНК была изучена Розалинд Франклин и Морисом Уилкинсом с помощью рентгеновской кристаллографии, что побудило Джеймса Д. Уотсона и Фрэнсиса Крика опубликовать модель молекулы двухцепочечной ДНК, чьи парные нуклеотидные основания указали на убедительную гипотезу механизма генетической репликации[16][17].

В начале 1950-х годов преобладало мнение, что гены в хромосоме действуют как отдельные объекты, неразделимые путем рекомбинации и расположенные как бусы на веревочке. Эксперименты Сеймура Бензера с использованием мутантов, дефектных бактериофагов в области rII T4[en][проверить перевод!] (1955—1959), показали, что отдельные гены имеют простую линейную структуру и, вероятно, эквивалентны линейному сечению ДНК[18][19].

В совокупности этот объём исследований установил центральную догму молекулярной биологии, которая утверждает, что белки транслируются с РНК, которая транскрибируется с ДНК. Эта догма с тех пор, как было показано, имеет исключения, такие как обратная транскрипция в ретровирусах. Современное исследование генетики на уровне ДНК известно как молекулярная генетика.

В 1972 году Уолтер Файерс и его команда первыми определили последовательность гена: последовательность белка оболочки Bacteriophage MS2 (англ.)[20]. Последующее развитие секвенирования ДНК с Методом Сэнгера в 1977 году Фредериком Сангером улучшило эффективность секвенирования и превратило его в рутинный лабораторный инструмент[21]. Автоматизированная версия метода Сангера использовалась на ранних этапах проекта «Геном человека»[22].

Современный синтез и его преемники

Теории, разработанные в начале 20-го века для интеграции менделевской генетики с дарвиновской эволюцией, называются современным синтезом, термином, введенным Джулианом Хаксли[23].

Эволюционные биологи впоследствии модифицировали эту концепцию, такую как геноцентричный взгляд[en] Джорджа Уильямса на эволюцию. Он предложил эволюционную концепцию гена как единицы естественного отбора с определением: «то, что разделяет и рекомбинирует с заметной частотой»[24]:24. С этой точки зрения, молекулярный ген транскрибируется как единое целое, а эволюционный ген наследуется как единое целое. Связанные идеи, подчеркивающие центральную роль генов в эволюции, были популяризированы Ричардом Докинзом[25][26].

Молекулярная основа

См. также: ДНК
Химическая структура фрагмента пары четырёх оснований двойной спирали ДНК. Цепи сахаро-фосфатного основа проходят в противоположных направлениях, причем основания направлены внутрь, спаренные основания от А до Т и от С до G с водородными связями.

ДНК

Подавляющее большинство организмов кодируют свои гены в длинных цепях ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). ДНК состоит из полимерной цепи, состоящей из четырёх типов нуклеотидных субъединиц, каждая из которых состоит из пятиуглеродного сахара (2-дезоксирибоза), фосфатной группы и одного из четырёх оснований: аденина, цитозина, гуанина и тимина[27]:2.1.

Из-за химического состава пентозных остатков основ нити ДНК имеют направленность. Один конец полимера ДНК содержит открытую гидроксильную группу на дезоксирибозе; это известно как 3 «конец молекулы». Другой конец содержит открытую фосфатную группу, это 5'-конец. Две нити двойной спирали проходят в противоположных направлениях. Синтез нуклеиновой кислоты, включая репликацию и транскрипцию ДНК, происходит в направлении 5 '→ 3', потому что новые нуклеотиды добавляются посредством реакции дегидратации, которая использует открытый 3 'гидроксил в качестве нуклеофила[28]:27.2.

Экспрессия генов, закодированных в ДНК, начинается с транскрипция гена в РНК, второй тип нуклеиновой кислоты, которая очень похожа на ДНК, но чьи мономеры содержат сахарную рибозу, а не дезоксирибозу. РНК также содержит базовый урацил вместо тимина. Молекулы РНК менее стабильны, чем ДНК, и, как правило, одноцепочечные. Гены, которые кодируют белки, состоят из серии трехнуклеотидных последовательностей, называемых кодом, которые служат «словами» в генетическом «языке». Генетический код определяет соответствие во время трансляции белка между кодом и аминокислотами. Генетический код почти одинаков для всех известных организмов[27]:4.1.

Хромосома

Изображение флуоресцентной микроскопии женского кариотипа, на котором показаны 23 пары хромосом. ДНК окрашена в красный цвет, а участки с богатыми «домашними генами» окрашены в зеленый цвет. Самые большие хромосомы примерно в 10 раз больше самых маленьких[29]

Общий набор генов в организме или клетке известен как его геном, который может храниться в одной или нескольких хромосомах. Хромосома состоит из одной очень длинной спирали ДНК, на которой закодированы тысячи генов[27]:4.2. Область хромосомы, в которой находится конкретный ген, называется ее локусом. Каждый локус содержит один аллель гена. Однако члены популяции могут иметь разные аллели в локусе, каждый с немного отличающейся последовательностью генов.

Большинство эукариотических генов хранятся на множестве крупных линейных хромосом. Хромосомы упакованы в ядре в комплексе с запасными белками, называемыми гистонами, чтобы сформировать единицу, называемую нуклеосомой. ДНК, упакованная и сконденсированная таким образом, называется хроматином[27]:4.2. Способ хранения ДНК на гистонах, а также химические модификации самого гистона регулируют доступность определенной области ДНК для экспрессии генов. В дополнение к генам, эукариотические хромосомы содержат последовательности, участвующие в обеспечении того, чтобы ДНК копировалась без разрушения концевых областей и сортировалась в дочерние клетки во время деления клетки, точка начала репликации, теломеры и центромера[27]:4.2.

Функциональные определения

Трудно точно определить, в какую часть последовательности ДНК входит ген[5].

Основные характеристики гена

В настоящее время в молекулярной биологии установлено, что гены — это участки ДНК, несущие какую-либо целостную информацию — о строении одной молекулы белка или одной молекулы РНК. Эти и другие функциональные молекулы определяют развитие, рост и функционирование организма.

В то же время каждый ген характеризуется рядом специфических регуляторных последовательностей ДНК (англ.), таких как промоторы, которые принимают непосредственное участие в регулировании проявления гена. Регуляторные последовательности могут находиться как в непосредственной близости от открытой рамки считывания, кодирующей белок, или начала последовательности РНК, как в случае с промоторами (так называемые cis-регуляторные элементы, англ. cis-regulatory elements), так и на расстоянии многих миллионов пар оснований (нуклеотидов), как в случае с энхансерами, инсуляторами и супрессорами (иногда классифицируемые как trans-регуляторные элементы, англ. trans-regulatory elements). Таким образом, понятие гена не ограничено только кодирующим участком ДНК, а представляет собой более широкую концепцию, включающую в себя и регуляторные последовательности.

Изначально термин «ген» появился как теоретическая единица передачи дискретной наследственной информации. История биологии помнит споры о том, какие молекулы могут являться носителями наследственной информации. Большинство исследователей считали, что такими носителями могут быть только белки, так как их строение (20 аминокислот) позволяет создать больше вариантов, чем строение ДНК, которое составлено всего из четырёх видов нуклеотидов. Позже было экспериментально доказано, что именно ДНК включает в себя наследственную информацию, что было выражено в виде центральной догмы молекулярной биологии.

Гены могут подвергаться мутациям — случайным или целенаправленным изменениям последовательности нуклеотидов в цепи ДНК. Мутации могут приводить к изменению последовательности, а следовательно изменению биологических характеристик белка или РНК, которые, в свою очередь, могут иметь результатом общее или локальное изменённое или анормальное функционирование организма. Такие мутации в ряде случаев являются патогенными, так как их результатом является заболевание, или летальными на эмбриональном уровне. Однако далеко не все изменения последовательности нуклеотидов приводят к изменению структуры белка (благодаря эффекту вырожденности генетического кода) или к существенному изменению последовательности и не являются патогенными. В частности, геном человека характеризуется однонуклеотидными полиморфизмами и вариациями числа копий (англ. copy number variations), такими как делеции и дупликации, которые составляют около 1 % всей нуклеотидной последовательности человека[30]. Однонуклеотидные полиморфизмы, в частности, определяют различные аллели одного гена.

Мономеры, составляющие каждую из цепей ДНК, представляют собой сложные органические соединения, включающие в себя азотистые основания: аденин (А), тимин (Т), цитозин (Ц), гуанин (Г), пятиатомный сахар (пентозу) — дезоксирибозу, по имени которой и получила название сама ДНК, — а также остаток фосфорной кислоты. Эти соединения носят название нуклеотидов.

Молекулярная эволюция

Основная статья: Молекулярная эволюция

Мутация

Репликация ДНК по большей части чрезвычайно точна, однако ошибки (мутации) случаются[27]:7.6. Частота ошибок в эукариотических клетках может составлять всего 10−8 в нуклеотиде на репликацию[31][32], тогда как для некоторых РНК-вирусов она может достигать 10−3[33]. Это означает, что в каждое поколение, каждый человек в геноме накапливает 1-2 новые мутации[33]. Небольшие мутации могут быть вызваны репликацией ДНК и последствиями повреждения ДНК и включают точечные мутации, в которых изменяется одно основание, и мутации со сдвигом рамки, в которых одно основание вставляется или удаляется. Любая из этих мутаций может изменить ген по миссенс (изменить код для кодирования другой аминокислоты) или по нонсенс (преждевременный стоп-кодон)[34]. Большие мутации могут быть вызваны ошибками в рекомбинации, чтобы вызвать хромосомные аномалии, включая дублирование, делецию, перегруппировку или инверсию больших участков хромосомы. Кроме того, механизмы восстановления ДНК могут вносить мутационные ошибки при восстановлении физического повреждения молекулы. Восстановление, даже с мутацией, является более важным для выживания, чем восстановление точной копии, например, при восстановлении двухцепочечных разрывов[27]:5.4.

Когда в популяции вида присутствует несколько различных аллелей гена, это называется полиморфизм. Большинство различных аллелей функционально эквивалентны, однако некоторые аллели могут вызывать различные фенотипические признаки. Самый распространенный аллель гена называется диким типом, а редкие аллели - мутантами. Генетические различия в относительных частотах различных аллелей в популяции обусловлены как естественным отбором, так и генетическим дрейфом[35]. Аллель дикого типа не обязательно является предком менее распространенных аллелей и не обязательно более приспособлена.

Геном

Геном является общим генетическим материалом организма и включает как гены, так и не кодирующие последовательности[36].

Количество генов

Размер генома и количество генов, которые он кодирует, сильно различаются между организмами. Наименьший геном встречаются у вирусов[37], и вироидов (которые действуют как один некодирующий ген РНК)[38]. И наоборот, растения могут иметь очень большие геномы[39], в рисе содержатся более 46 000 генов, кодирующих белок[40]. Общее количество кодирующих белок генов (протеома Земли) оценивается в 5 миллионов последовательностей[41].

Генная инженерия

Основная статья: Генная инженерия

Генная инженерия — это модификация генома организма с помощью биотехнологии. С 1970-х годов было разработано множество методов, специально предназначенных для добавления, удаления и редактирования генов в организме[42]. Недавно разработанные методы геномной инженерии используют инженерные нуклеазные ферменты для создания целевой репарации ДНК в хромосоме, чтобы либо разрушить, либо отредактировать ген когда восстанавливается разрыв[43][44][45][46]. Связанный термин синтетическая биология иногда используется для обозначения обширной дисциплины генной инженерии организма[47].

Генная инженерия в настоящее время является рутинным инструментом исследования модельных организмов. Например, гены легко добавляются к бактериям[48], а линии «Knockout mouse (англ.)» мышей с нарушенной функцией определённого гена используются для исследования функции этого гена[49][50]. Многие организмы были генетически модифицированы для применения в сельском хозяйстве, промышленной биотехнологии и медицине.

Для многоклеточных организмов обычно разрабатывается эмбрион, который врастает во взрослый генетически модифицированный организм[51]. Однако геномы клеток взрослого организма можно редактировать с использованием методов генной терапии для лечения генетических заболеваний.

Свойства гена

  1. дискретность — несмешиваемость генов;
  2. стабильность — способность сохранять структуру;
  3. лабильность — способность многократно мутировать;
  4. множественный аллелизм — многие гены существуют в популяции во множестве молекулярных форм;
  5. аллельность — в генотипе диплоидных организмов только две формы гена;
  6. специфичность — каждый ген кодирует свой признак;
  7. плейотропия — множественный эффект гена;
  8. экспрессивность — степень выраженности гена в признаке;
  9. пенетрантность — частота проявления гена в фенотипе;
  10. амплификация — увеличение количества копий гена[источник не указан 2101 день].

Классификация

  1. Структурные гены — гены, кодирующие синтез белков. Расположение нуклеотидных триплетов в структурных генах коллинеарно последовательности аминокислот в полипептидной цепи, кодируемой данным геном (См. также статью гены домашнего хозяйства).
  2. Функциональные гены — гены, которые контролируют и направляют деятельность структурных генов[52].

См. также

Примечания

  1. 1 2 Johannsen, W. (1905). Arvelighedslærens elementer («The Elements of Heredity». Copenhagen). Rewritten, enlarged and translated into German as Elemente der exakten Erblichkeitslehre (Jena: Gustav Fischer, 1909; Scanned full text.
  2. Тарантул В. З. Толковый словарь по молекулярной и клеточной биотехнологиию Русско-английский. — М: Языки славянской литературы, 2015. — Т. 1. — С. 370—371. — 984 с. — ISBN 978-5-94457-249-3.
  3. Pearson H. Genetics: what is a gene? (англ.) // Nature. — 2006. — May (vol. 441, no. 7092). — P. 398—401. — doi:10.1038/441398a. — Bibcode2006Natur.441..398P. — PMID 16724031.
  4. 1 2 Pennisi E. Genomics. DNA study forces rethink of what it means to be a gene (англ.) // Science : journal. — 2007. — June (vol. 316, no. 5831). — P. 1556—1557. — doi:10.1126/science.316.5831.1556. — PMID 17569836.
  5. 1 2 Gericke, Niklas Markus; Hagberg, Mariana. Definition of historical models of gene function and their relation to students' understanding of genetics (англ.) // Science & Education (англ.) : journal. — 2006. — 5 December (vol. 16, no. 7—8). — P. 849—881. — doi:10.1007/s11191-006-9064-4. — Bibcode2007Sc&Ed..16..849G.
  6. Portin P., Wilkins A. The evolving definition of the term “gene” (англ.) // Genetics. — 2017. — Vol. 205, no. 4. — P. 1353—1364.
  7. Noble D. Genes and causation (англ.) // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences (англ.) : journal. — 2008. — September (vol. 366, no. 1878). — P. 3001—3015. — doi:10.1098/rsta.2008.0086. — Bibcode2008RSPTA.366.3001N. — PMID 18559318.
  8. "genesis". Oxford English Dictionary. Oxford University Press. 2nd ed. 1989.
  9. Magner, Lois N. A History of the Life Sciences. — Third. — Marcel Dekker, CRC Press, 2002. — P. 371. — ISBN 978-0-203-91100-6.
  10. Henig, Robin Marantz. The Monk in the Garden: The Lost and Found Genius of Gregor Mendel, the Father of Genetics. — Boston : Houghton Mifflin, 2000. — P. 1–9. — ISBN 978-0395-97765-1.
  11. Де Фриз, Хуго, Intracellulare Pangenese, Verlag von Gustav Fischer, Йена (город), 1889. Translated in 1908 from German to English by C. Stuart Gager as Intracellular Pangenesis, Open Court Publishing Co., Chicago, 1910
  12. Либацкая Т. Е. Уильям Бэтсон: у истоков генетики // Вестник Российской академии наук. — 2003. — Т. 73, № 9. — С. 830—837.
  13. C. Stuart Gager, Translator’s preface to Intracellular Pangenesis, p. viii.
  14. Avery, OT; MacLeod, CM; McCarty, M. Studies on the Chemical Nature of the Substance Inducing Transformation of Pneumococcal Types: Induction of Transformation by a Desoxyribonucleic Acid Fraction Isolated from Pneumococcus Type III (англ.) // The Journal of Experimental Medicine (англ.) : journal. — Rockefeller University Press (англ.), 1944. — Vol. 79, no. 2. — P. 137—158. — doi:10.1084/jem.79.2.137. — PMID 19871359. Reprint: Avery, OT; MacLeod, CM; McCarty, M. Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Inductions of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III (англ.) // The Journal of Experimental Medicine (англ.) : journal. — Rockefeller University Press (англ.), 1979. — Vol. 149, no. 2. — P. 297—326. — doi:10.1084/jem.149.2.297. — PMID 33226.
  15. Hershey, AD; Chase, M. Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage (англ.) // The Journal of General Physiology (англ.) : journal. — Rockefeller University Press (англ.), 1952. — Vol. 36, no. 1. — P. 39—56. — doi:10.1085/jgp.36.1.39. — PMID 12981234.
  16. Judson, Horace. The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology. — Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1979. — P. 51–169. — ISBN 978-0-87969-477-7.
  17. Watson, J.D.; Crick, F. H. Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid (рум.) // Nature. — 1953. — Т. 171, nr. 4356. — P. 737—738. — doi:10.1038/171737a0. — Bibcode1953Natur.171..737W. — PMID 13054692.
  18. Benzer S. Fine Structure of a Genetic Region in Bacteriophage (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1955. — Vol. 41, no. 6. — P. 344—354. — doi:10.1073/pnas.41.6.344. — Bibcode1955PNAS...41..344B. — PMID 16589677.
  19. Benzer S. On the Topology of the Genetic Fine Structure (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1959. — Vol. 45, no. 11. — P. 1607—1620. — doi:10.1073/pnas.45.11.1607. — Bibcode1959PNAS...45.1607B. — PMID 16590553.
  20. Min Jou W., Haegeman G., Ysebaert M., Fiers W. Nucleotide sequence of the gene coding for the bacteriophage MS2 coat protein (англ.) // Nature : journal. — 1972. — May (vol. 237, no. 5350). — P. 82—88. — doi:10.1038/237082a0. — Bibcode1972Natur.237...82J. — PMID 4555447.
  21. Sanger, F; Nicklen, S; Coulson, A. R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1977. — Vol. 74, no. 12. — P. 5463—5467. — doi:10.1073/pnas.74.12.5463. — Bibcode1977PNAS...74.5463S. — PMID 271968.
  22. Adams, Jill U. DNA Sequencing Technologies (неопр.) // Nature Education Knowledge. — Nature Publishing Group, 2008. — Т. SciTable, № 1. — С. 193.
  23. Huxley, Julian. Evolution: the Modern Synthesis. — Cambridge, Massachusetts : MIT Press, 1942. — ISBN 978-0262513661.
  24. Williams, George C. Adaptation and Natural Selection a Critique of Some Current Evolutionary Thought. — Online. — Princeton : Princeton University Press, 2001. — ISBN 9781400820108.
  25. Dawkins, Richard. The selfish gene. — Repr. (with corr.). — London : Oxford University Press, 1977. — ISBN 978-0-19-857519-1.
  26. Dawkins, Richard. The extended phenotype. — Paperback. — Oxford : Oxford University Press, 1989. — ISBN 978-0-19-286088-0.
  27. 1 2 3 4 5 6 7 Alberts, Bruce. Molecular Biology of the Cell / Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis … [и др.]. — Fourth. — New York : Garland Science, 2002. — ISBN 978-0-8153-3218-3.
  28. Biochemistry. — 5th. — San Francisco : W.H. Freeman, 2002. — ISBN 978-0-7167-4955-4.
  29. Bolzer, Andreas; Kreth, Gregor; Solovei, Irina; Koehler, Daniela; Saracoglu, Kaan; Fauth, Christine; Müller, Stefan; Eils, Roland; Cremer, Christoph; Speicher, Michael R.; Cremer, Thomas. Three-Dimensional Maps of All Chromosomes in Human Male Fibroblast Nuclei and Prometaphase Rosettes (англ.) // PLoS Biology : journal. — 2005. — Vol. 3, no. 5. — P. e157. — doi:10.1371/journal.pbio.0030157. — PMID 15839726. публикация в открытом доступе
  30. Levy S., Sutton G., Ng P. C., Feuk L., Halpern A. L., Walenz B. P., Axelrod N., Huang J., Kirkness E. F., Denisov G., Lin Y., Macdonald J. R., Pang A. W., Shago M., Stockwell T. B., Tsiamouri A., Bafna V., Bansal V., Kravitz S. A., Busam D. A., Beeson K. Y., McIntosh T. C., Remington K. A., Abril J. F., Gill J., Borman J., Rogers Y. H., Frazier M. E., Scherer S. W., Strausberg R. L., Venter J. C. The Diploid Genome Sequence of an Individual Human (англ.) // PLoS Biol : journal. — 2007. — Vol. 5, no. 10. — P. e254.
  31. Nachman M. W., Crowell S. L. Estimate of the mutation rate per nucleotide in humans (англ.) // Genetics : journal. — 2000. — September (vol. 156, no. 1). — P. 297—304. — PMID 10978293.
  32. Roach J. C., Glusman G., Smit A. F., etal. Analysis of genetic inheritance in a family quartet by whole-genome sequencing (англ.) // Science : journal. — 2010. — April (vol. 328, no. 5978). — P. 636—639. — doi:10.1126/science.1186802. — Bibcode2010Sci...328..636R. — PMID 20220176.
  33. 1 2 Drake J. W., Charlesworth B., Charlesworth D., Crow J. F. Rates of spontaneous mutation (англ.) // Genetics. — 1998. — April (vol. 148, no. 4). — P. 1667—1686. — PMID 9560386.
  34. What kinds of gene mutations are possible?. Genetics Home Reference. United States National Library of Medicine (11 May 2015). Дата обращения 19 мая 2015.
  35. Andrews, Christine A. (2010). “Natural Selection, Genetic Drift, and Gene Flow Do Not Act in Isolation in Natural Populations”. Nature Education Knowledge. SciTable. Nature Publishing Group. 3 (10): 5.
  36. Ridley, M. (2006). Genome. New York, NY: Harper Perennial. ISBN 0-06-019497-9
  37. Belyi, V.A.; Levine, A.J.; Skalka, A.M. Sequences from Ancestral Single-Stranded DNA Viruses in Vertebrate Genomes: the Parvoviridae and Circoviridae Are More than 40 to 50 Million Years Old (англ.) // Journal of Virology (англ.) : journal. — 2010. — 22 September (vol. 84, no. 23). — P. 12458—12462. — doi:10.1128/JVI.01789-10. — PMID 20861255.
  38. Flores, Ricardo; Di Serio, Francesco; Hernández, Carmen. Viroids: The Noncoding Genomes (неопр.) // Seminars in Virology. — 1997. — February (т. 8, № 1). — С. 65—73. — doi:10.1006/smvy.1997.0107.
  39. Zonneveld, B.J.M. New Record Holders for Maximum Genome Size in Eudicots and Monocots (англ.) // Journal of Botany : journal. — 2010. — Vol. 2010. — P. 1—4. — doi:10.1155/2010/527357.
  40. Yu J., Hu S., Wang J., Wong G. K., Li S., Liu B., Deng Y., Dai L., Zhou Y., Zhang X., Cao M., Liu J., Sun J., Tang J., Chen Y., Huang X., Lin W., Ye C., Tong W., Cong L., Geng J., Han Y., Li L., Li W., Hu G., Huang X., Li W., Li J., Liu Z., Li L., Liu J., Qi Q., Liu J., Li L., Li T., Wang X., Lu H., Wu T., Zhu M., Ni P., Han H., Dong W., Ren X., Feng X., Cui P., Li X., Wang H., Xu X., Zhai W., Xu Z., Zhang J., He S., Zhang J., Xu J., Zhang K., Zheng X., Dong J., Zeng W., Tao L., Ye J., Tan J., Ren X., Chen X., He J., Liu D., Tian W., Tian C., Xia H., Bao Q., Li G., Gao H., Cao T., Wang J., Zhao W., Li P., Chen W., Wang X., Zhang Y., Hu J., Wang J., Liu S., Yang J., Zhang G., Xiong Y., Li Z., Mao L., Zhou C., Zhu Z., Chen R., Hao B., Zheng W., Chen S., Guo W., Li G., Liu S., Tao M., Wang J., Zhu L., Yuan L., Yang H. A draft sequence of the rice genome (Oryza sativa L. ssp. indica) (англ.) // Science : journal. — 2002. — April (vol. 296, no. 5565). — P. 79—92. — doi:10.1126/science.1068037. — Bibcode2002Sci...296...79Y. — PMID 11935017.
  41. Perez-Iratxeta C., Palidwor G., Andrade-Navarro M. A. Towards completion of the Earth's proteome (англ.) // EMBO Reports (англ.) : journal. — 2007. — December (vol. 8, no. 12). — P. 1135—1141. — doi:10.1038/sj.embor.7401117. — PMID 18059312.
  42. Stanley N. Cohen; Annie C.Y. Chang. Recircularization and Autonomous Replication of a Sheared R-Factor DNA Segment in Escherichia coli Transformants (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1973. — 1 May (vol. 70, no. 5). — P. 1293—1297. — doi:10.1073/pnas.70.5.1293. — Bibcode1973PNAS...70.1293C. — PMID 4576014.
  43. Esvelt, KM.; Wang, HH. Genome-scale engineering for systems and synthetic biology (англ.) // Mol Syst Biol (англ.) : journal. — 2013. — Vol. 9, no. 1. — P. 641. — doi:10.1038/msb.2012.66. — PMID 23340847.
  44. Tan, WS.; Carlson, DF.; Walton, MW.; Fahrenkrug, SC.; Hackett, PB. Precision editing of large animal genomes (неопр.) // Adv Genet. — 2012. — Т. Advances in Genetics. — С. 37—97. — ISBN 9780124047426. — doi:10.1016/B978-0-12-404742-6.00002-8. — PMID 23084873.
  45. Puchta, H.; Fauser, F. Gene targeting in plants: 25 years later (англ.) // Int. J. Dev. Biol. (англ.) : journal. — 2013. — Vol. 57, no. 6—7—8. — P. 629—637. — doi:10.1387/ijdb.130194hp. — PMID 24166445.
  46. Ran F. A., Hsu P. D., Wright J., Agarwala V., Scott D. A., Zhang F. Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system (англ.) // Nat Protoc (англ.) : journal. — 2013. — Vol. 8, no. 11. — P. 2281—2308. — doi:10.1038/nprot.2013.143. — PMID 24157548.
  47. Kittleson, Joshua. Successes and failures in modular genetic engineering (англ.) // Current Opinion in Chemical Biology : journal. — Elsevier, 2012. — Vol. 16, no. 3—4. — P. 329—336. — doi:10.1016/j.cbpa.2012.06.009. — PMID 22818777.
  48. Berg, P.; Mertz, J.E. Personal Reflections on the Origins and Emergence of Recombinant DNA Technology (англ.) // Genetics : journal. — 2010. — Vol. 184, no. 1. — P. 9—17. — doi:10.1534/genetics.109.112144. — PMID 20061565.
  49. Austin, Christopher P.; Battey, James F.; Bradley, Allan; Bucan, Maja; Capecchi, Mario; Collins, Francis S.; Dove, William F.; Duyk, Geoffrey; Dymecki, Susan. The Knockout Mouse Project (англ.) // Nature Genetics : journal. — 2004. — September (vol. 36, no. 9). — P. 921—924. — ISSN 1061-4036. — doi:10.1038/ng0904-921. — PMID 15340423.
  50. Guan, Chunmei; Ye, Chao; Yang, Xiaomei; Gao, Jiangang. A review of current large-scale mouse knockout efforts (англ.) // Genesis : journal. — 2010. — Vol. 48, no. 2. — P. 73—85. — doi:10.1002/dvg.20594. — PMID 20095055.
  51. Deng C. In celebration of Dr. Mario R. Capecchi's Nobel Prize (англ.) // International Journal of Biological Sciences (англ.) : journal. — 2007. — Vol. 3, no. 7. — P. 417—419. — doi:10.7150/ijbs.3.417. — PMID 17998949.
  52. О.-Я.Л.Бекиш. Медицинская биология. — Минск: Ураджай, 2000. — С. 114. — 518 с.

Литература

Ссылки