Рибонуклеи́новая кислота́ (РНК) — одна из трёх основных макромолекул, которые содержатся в клетках всех живых организмов и играют важную роль в кодировании, прочтении, регуляции и экспрессии генов.
Ген — 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.
Генети́ческий код — совокупность правил, согласно которым в живых клетках последовательность кодонов переводится в последовательность аминокислот (белков). Собственно перевод (трансляцию) осуществляет рибосома, которая соединяет аминокислоты в цепочку согласно инструкции, записанной в кодонах мРНК. Соответствующие аминокислоты доставляются в рибосому молекулами тРНК. Генетический код всех живых организмов Земли един, что свидетельствует о наличии общего предка.
Транспозоны — участки ДНК организмов, способные к передвижению (транспозиции) и размножению в пределах генома. Транспозоны также известны под названием «прыгающие гены» и являются примерами мобильных генетических элементов.
Кле́точное ядро́ — окружённая двумя мембранами важная структура эукариотической клетки. В клетках прокариот ядра нет. В клетках эукариот обычно одно ядро, однако некоторые типы клеток, например, эритроциты млекопитающих, не имеют ядра, а другие содержат несколько ядер.
Обратная транскриптаза — фермент, катализирующий синтез ДНК на матрице РНК в процессе, называемом обратной транскрипцией.
Ма́тричная рибонуклеи́новая кислота́ — РНК, содержащая информацию о первичной структуре белков. мРНК синтезируется на основе ДНК в ходе транскрипции, после чего, в свою очередь, используется в ходе трансляции как матрица для синтеза белков. Тем самым мРНК играет важную роль в «проявлении» (экспрессии) генов.
После́дний универса́льный о́бщий пре́док — древнейшая популяция организмов, от которой произошли все организмы, ныне живущие на Земле. Таким образом, LUCA является общим предком всей жизни на Земле. Последнего универсального общего предка не следует путать с первым живым организмом на Земле. Считается, что LUCA жил 3,48—4,28 миллиарда лет назад, или, возможно, даже 4,5 млрд лет назад. Ископаемых остатков LUCA не сохранилось, поэтому его можно изучать только путём сравнения геномов. С помощью этого метода в 2016 году был определён набор из 355 генов, точно имевшихся у LUCA.
Некодирующая ДНК или Мусорная ДНК — части геномной ДНК организмов, которые не кодируют последовательности белков. Некоторые некодирующие ДНК переводятся в функциональные некодирующие РНК-молекулы. Другие функции некодирующей ДНК включают регуляцию последовательностей кодирующих белки, центромер и теломер. Термин «мусорная ДНК» стал популярным в 1960-х. В соответствии с T. Ryan Gregory, геномным биологом, первое явное обсуждение природы «мусорной» ДНК было сделано David Comings в 1972 году и он применил этот термин ко всем некодирующим ДНК. Термин был формализован Сусуму Оно в 1972 году, который заметил, что генетический груз нейтральных мутаций находится на верхнем пределе значений для функционирующих локусов, которые могли быть ожидаемыми исходя из типичной частоты мутаций. Сусуму предсказал, что геномы млекопитающих не могут содержать более чем 30 000 локусов из-за давления естественного отбора, так как «стоимость» мутационной нагрузки вызвала бы неизбежное снижение приспособленности, и в конечном счете вымирание. Этот прогноз остается верным, геном человека содержит приблизительно 20 000 генов. Другим подтверждением теории Оно служит наблюдение, что даже близкородственные виды могут иметь очень разные по размеру геномы, которое окрестили C-парадокс в 1971 году.
CRISPR — особые локусы бактерий и архей, состоящие из прямых повторяющихся последовательностей, которые разделены уникальными последовательностями (спейсерами). Спейсеры заимствуются из чужеродных генетических элементов, с которыми сталкивалась клетка. РНК, транскрибирующиеся с локусов CRISPR, совместно с ассоциированными белками Cas обеспечивают адаптивный иммунитет за счёт комплементарного связывания РНК с нуклеиновыми кислотами чужеродных элементов и последующего разрушения их белками Cas. Впрочем, к настоящему моменту имеется немало свидетельств участия CRISPR в процессах, не связанных с иммунитетом.
Когези́н — это мультибелковый комплекс, который регулирует процесс разделения сестринских хроматид в ходе деления клетки.
Вирусный эукариогенез — гипотеза происхождения эукариотического клеточного ядра в результате эндосимбиоза крупных ДНК-содержащих вирусов и метаногенных архей. На основе вируса сформировалось ядро эукариотического типа, которое затем включило в свой геном гены хозяина и, в конечном итоге, перехватило управление клеткой. Гипотеза была предложена Филиппом Беллом в 2001 году и получила дополнительную поддержку при исследовании механизмов синтеза белка у крупных ДНК-содержащих вирусов, таких, как мимивирусы.
Ближайший общий предок (БОП), или последний общий предок (ПОП) , — термин в биологии, который обозначает гипотетическую группу животных, существовавшую в прошлом, от которой произошли все представители некоторого таксона. Также термин часто используется в генеалогии.
Negarnaviricota — тип вирусов, представители которого имеют геном состоящий из негативной (антисмысловой), одноцепочечной рибонуклеиновой кислоты. Их геном представляют комплиментарную цепь, на матрице которой, при помощи вирусного фермента РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp) синтезируется матричная РНК (мРНК). Во время репликации генома вируса, RdRp синтезирует смысловую (положительную) цепь вирусного РНК генома, которая используется в качестве матрицы для создания негативных цепей РНК, являющихся потомством вируса. РНК-вирусы с негативной цепью также обладают рядом других общих характеристик: большинство имеет вирусную оболочку, окружающую капсид с РНК вируса, геном вирусов обычно представляет линейную молекулу, и их геном чаще всего сегментирован.
В вирусологии реалм — это высший таксономический ранг, созданный для вирусов Международным комитетом по таксономии вирусов, который курирует работу над таксономией вирусов. Примерно соответствует рангу домена клеточных организмов. По состоянию на 2023 год признаны шесть реалмов вирусов, они объединены специфическими высококонсервативными признаками:
- Adnaviria, который содержит архейные нитчатые вирусы с геномами двухцепочечной ДНК A-формы, кодирующей уникальный альфа-спиральный главный капсидный белок;
- Duplodnaviria, который содержит все вирусы с двухцепочечной ДНК, кодирующие главный капсидный белок HK97-fold;
- Monodnaviria, который содержит все вирусы с одноцепочечной ДНК (оцДНК), кодирующие эндонуклеазу суперсемейства HUH, и её потомков;
- Riboviria, в который включены все РНК-содержащие вирусы, кодирующие РНК-зависимую РНК-полимеразу, и все вирусы, кодирующие обратную транскриптазу;
- Ribozyviria, который содержит дельта-подобные вирусы гепатита с кольцевыми геномами negative-sense ssRNA;
- Varidnaviria, который содержит все вирусы с двухцепочечной ДНК, которые кодируют основной капсидный белок с вертикальным желеобразным рулетом.
Сиртуин 1, также известный как деацетилаза сиртуин-1 зависимая от НАД, представляет собой белок, который у человека кодируется как геном SIRT1.
Orthornavirae — царство вирусов, геномы которых состоят из рибонуклеиновой кислоты (РНК) и кодируют РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp). RdRp используется для транскрипции генома вирусной РНК в информационную РНК (мРНК) и для репликации генома. Вирусы этого царства также имеют ряд общих характеристик, связанных с эволюцией, включая высокую скорость генетических мутаций, рекомбинаций и реассортации.
Ближайший общий предок шимпанзе и человека — последний общий предок родов люди (Homo) и шимпанзе (Pan) — единственных ныне существующих родов трибы гоминини. Время существования этой предковой популяции определить затруднительно из-за сложного гибридного видообразования. Хотя первоначальное разделение популяций могло произойти уже в миоцене, гибридизация между ними могла продолжаться вплоть до плиоцена.
Эволюционная устойчивость — в эволюционной биологии сохранение определенной характеристики или признака в системе при возмущениях или условиях неопределенности. Устойчивость в развитии известна как канализация. В зависимости от типа возмущения устойчивость можно разделить на мутационную, экологическую, рекомбинационную или поведенческую устойчивость. Устойчивость достигается за счет сочетания многих генетических и молекулярных механизмов и может развиваться путем прямого или косвенного отбора. Было разработано несколько модельных систем для экспериментального изучения устойчивости и ее эволюционных последствий.
Сложные признаки — признаки, поведение которых не соответствует простым менделевским законам наследования. Точнее, их наследование нельзя объяснить разделением одного гена. Такие черты демонстрируют непрерывный диапазон вариаций и находятся под влиянием как экологических, так и генетических факторов. По сравнению со строго менделевскими признаками, сложные признаки встречаются гораздо чаще, и, поскольку они могут быть чрезвычайно полигенными, их изучают с использованием статистических методов, таких как количественная генетика и картирование локусов количественных признаков (QTL), а не классических методов генетики. Примеры сложных признаков включают рост, циркадные ритмы, кинетику ферментов и многие заболевания, включая диабет и болезнь Паркинсона. Одной из основных целей генетических исследований сегодня является лучшее понимание молекулярных механизмов, посредством которых генетические варианты влияют на сложные признаки.
