Цыстрон

Цыстрон — гэта вобласць ДНК, канцэптуальна эквівалентная некаторым азначэнням гена, так што гэтыя тэрміны з’яўляюцца сінонімамі з пэўных пунктаў гледжання,^[1] асабліва ў дачыненні да малекулярнага гена ў адрозненне ад гена Мендэля. Пытанне аб тым, які аб’ём падмноства ДНК (наколькі вялікі ДНК сегмент) складае адзінку адбору, вызначае, ці з’яўляюцца цыстроны аднолькавымі з генамі. Слова цыстрон выкарыстоўваецца, каб падкрэсліць, што малекулярныя гены дэманструюць спецыфічныя паводзіны ў тэсце на камплементарнасць (цыс-транс тэст); асобныя пазіцыі (локусы) у геноме з’яўляюцца цыстроннымі.

Тэрміны цыстрон і ген былі прыдуманы да таго, як развіццё біялогіі дало зразумець многім вучоным, што гэтыя паняцці альбо эквівалентныя, альбо амаль такія. Тая ж гістарычная практыка наймення адказная за многія сінонімы ў навуках аб жыцці.

Тэрмін цыстрон быў уведзены Сэймурам Бензерам у артыкуле пад назвай Элементарныя адзінкі спадчыннасці.^[2] Цыстрон быў вызначаны з дапамогай аператыўнага тэсту, прыдатнага да большасці арганізмаў, які часам называюць цыс-транс-тэстам, але часцей тэстам на камплементарнасць.

Рычард Докінз у сваёй уплывовай кнізе «Эгаістычны ген» выступае супраць таго, што цыстрон з’яўляецца адзінкай адбору, і што гэта найлепшае азначэнне гена. (Ён таксама выступае супраць групавога адбору.) Докінз не адмаўляе існавання цыстронаў або іх элементарнасці, а хутчэй супраць ідэі, што натуральны адбор адбірае іх; ён сцвярджае, што гэта было у ранейшыя эпохі развіцця жыцця, але не цяпер. Рычард Докінз вызначае ген як больш буйную адзінку, якую вучоныя могуць называць геннымі кластарамі, на яго думку, менавіта яна з’яўляецца адзінкай адбору. У гэтым генацэнтрычным поглядзе на эвалюцыю Рычард таксама дае азначэнне рэплікатарам, больш агульнаму паняццю, чым цыстроны і гены.

Вызначаючы цыстрон як сегмент ДНК, які кадуе поліпептыд, структурны ген у адзінцы транскрыпцыі можна назваць монацыстронным (у асноўным у эукарыёт) або поліцыстронным (звычайна ў пракарыёт). Напрыклад, выкажам здагадку, што мутацыя ў месцы храмасомы ${\displaystyle x}$ адказвае за рэцэсіўную прыкмету ў дыплоідным арганізме (дзе храмасомы ідуць парамі). Мы кажам, што мутацыя з’яўляецца рэцэсіўнай, таму што арганізм будзе дэманстраваць фенатып дзікага тыпу (звычайная рыса), калі абедзве храмасомы пары не маюць мутацыі (гомазіготная мутацыя). Аналагічным чынам выкажам здагадку, што мутацыя ў іншым месцы ${\displaystyle y}$, адказвае за тую ж рэцэсіўную прыкмету. Пазіцыі ${\displaystyle x}$ і ${\displaystyle y}$ кажуць, што знаходзяцца ў адным цыстроне, калі арганізм, які мае мутацыю ў ${\displaystyle x}$ на адной храмасоме і мае мутацыю ў пазіцыі ${\displaystyle y}$ у парнай храмасоме дэманструе рэцэсіўную прыкмету, нават калі арганізм не з’яўляецца гомазіготным па любой з мутацый. Калі замест гэтага праяўляецца прыкмета дзікага тыпу, кажуць, што пазіцыі належаць асобным цыстронам/генам. Або прасцей кажучы, мутацыі на адных і тых жа цыстронах не будуць камплементарнымі; у адрозненне ад мутацый на розных цыстронах якія могуць прыводзіць да камплементарнага ўзаемадзеяння (гл. эксперыменты Бензера з бактэрыяфагам Т4 сістэмы T4 rII).

Напрыклад, аперон — гэта ўчастак ДНК, які транскрыбуецца для стварэння бесперапыннага сегмента РНК, што змяшчае больш за адзін цыстрон/ген. Аперон называецца поліцыстронным, тады як звычайныя гены — монацыстроннымі.