En 1961, los resultados de la investigación de los franceses Jacobs y Monod ampliaron enormemente la visión que la gente tenía de la función genética. Descubrieron que algunos genes no sintetizan plantillas de proteínas, sino que solo las regulan o manipulan, y propusieron la teoría del operón. Desde entonces, los genes se han dividido en genes estructurales, genes reguladores y genes operadores según sus funciones. Genes estructurales y genes reguladores: según la teoría del operón, no todos los genes pueden codificar cadenas peptídicas. Por lo tanto, los genes que pueden codificar cadenas polipeptídicas se denominan genes estructurales, incluidos genes que codifican proteínas estructurales y proteínas enzimáticas, así como genes reguladores que codifican represores o activadores. Algunos genes solo se pueden transcribir pero no traducir, como los genes de ARNt y los genes de ARNr. También hay algunos segmentos de ADN que no se transcriben ellos mismos, pero controlan la transcripción de genes estructurales adyacentes, llamados genes promotores y genes operadores. Los genes promotores, los genes operadores y una serie de genes estructurales bajo su control forman una unidad funcional llamada operón. En términos de sus funciones, los genes reguladores, los genes operadores y los genes promotores pertenecen todos a genes reguladores. El descubrimiento de estos genes ha ampliado enormemente la comprensión de las personas sobre las funciones de los genes y sus relaciones. Genes rotos: a mediados de la década de 1970, los bioquímicos franceses Chamopin y Berger descubrieron que los genes estructurales de una célula no están compuestos enteramente de secuencias codificantes, sino que se insertan secuencias de bases no codificantes, llamadas espaciadoras, en el medio de las secuencias codificantes. región o romper genes. Este descubrimiento fue confirmado por Chavries en el Reino Unido y Franwell en los Países Bajos en 1977, cuando estudiaron la estructura de la β-globina de conejo. En 1978, el bioquímico Walter Gilbert propuso la idea de que los genes son unidades transcripcionales.
Creía que un gen es una quimera de secuencias de ADN que contiene dos segmentos al mismo tiempo: un segmento se expresa y existe en el ARNm maduro, se denomina "exón", se elimina y se denomina "intrones". En los últimos años, se ha descubierto que las secuencias genéticas de los procariotas son generalmente continuas, casi sin "intrones" dentro de un gen, mientras que los genes de los eucariotas son en su mayoría genes fragmentados compuestos de secuencias de ADN discontinuas. El proceso de expresión del gen roto es el siguiente: el gen completo se transcribe del ADN al ARNm precursor del ARN de información. La secuencia contenida en él será escindida por el complejo ARN/proteína llamado "espliceosoma", y los dos extremos. estar conectados entre sí para formar una secuencia continua de ácido nucleico, formando así un ARNm maduro. La existencia de genes que rompen las moléculas de ADN les da a los genes un mayor potencial para funcionar. Superposición de genes: durante mucho tiempo se pensó que no podían existir estructuras de lectura superpuestas dentro de la misma secuencia de ADN. Pero en 1977, Weiner descubrió por primera vez la superposición de genes mientras estudiaba la estructura genética del virus Q0. En 1978, cuando Feir y Sangor estaban estudiando y analizando la secuencia de nucleótidos del fago φX174, también encontraron que varios de los 10 genes contenidos en el ADN monocatenario de 5375 nucleótidos se superponían en diversos grados, pero estas superposiciones Los genes tienen diferentes marcos de lectura. . Se encontraron genes superpuestos en los fagos G4, MS2 y SV40. La superposición de genes permite que secuencias limitadas de ADN contengan más información genética, lo que supone un uso económico y racional del material genético biológico. Pseudogén: En 1977, G Jacp propuso el concepto de pseudogén después de estudiar el grupo de genes 5SrRNA de las garras africanas. Es un gen inactivado cuya secuencia de nucleótidos es básicamente la misma que su gen funcional normal correspondiente, pero no puede sintetizar proteínas funcionales. El descubrimiento de los pseudogenes es el resultado de la aplicación de la tecnología del ADN recombinante y del análisis de secuencias en eucariotas. Se han encontrado pseudogenes en la mayoría de los organismos eucariotas, como los pseudogenes de Hb, interferones, histonas, globinas alfa y beta, actina y genes de ARNr y ARNt humanos. Debido a que los pseudogenes no funcionan o no funcionan de manera eficiente, algunos creen que los pseudogenes son equivalentes a los microorganismos humanos o como genes complementarios. Genes móviles: en 1950, el genetista estadounidense McClintock descubrió por primera vez genes móviles en el genoma del maíz. Descubrió que existe un gen de control llamado Ds en el cromosoma del maíz, que cambia su posición y provoca rotura cromosómica, inactivando o restaurando la estabilidad de genes adyacentes al lugar de donde sale o se inserta, provocando cambios en las características del grano de maíz. Esta investigación no llamó la atención en ese momento. A finales de la década de 1960, el bioquímico británico Shapiro y el ex bioquímico de Alemania Occidental Sitter descubrieron un elemento genético removible llamado secuencia de inserción en las bacterias. A principios de la década de 1970, se descubrieron genes móviles y de resistencia a los medicamentos basados en plásmidos. En la década de 1980, había al menos 20 de esos genes. Antes de la década de 1990, los científicos finalmente demostraron experimentalmente el punto de McClintock de que los genes móviles no sólo podían moverse dentro del genoma de un individuo, sino también entre individuos e incluso entre especies. Es bien sabido que los genes móviles están omnipresentes en las células eucariotas. El descubrimiento de la movilidad genética no sólo rompe la teoría de la constancia genética del ADN, sino que también proporciona nuevas revelaciones y pistas para comprender la formación y expresión de genes tumorales y la expansión de la información en la evolución biológica.