ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2020
Просмотров: 490
Скачиваний: 1
Вопрос 31
Первичная структура ДНК — это линейная последовательность нуклеотидов в цепи. Как правило последовательность записывают в виде букв (например AGTCATGCCAG), причём запись ведётся с 5'- на 3'-конец цепи
Правила Чаргаффа:
1.Количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — цитозину: А=Т, Г=Ц.
2.Количество пуринов равно количеству пиримидинов: А+Г=Т+Ц.
3. отношение сумм комплим-х оснований - величина постоянная для данного вида орг-в. А+Т/Г+Ц не равно 1.
Вопрос 32
Модель днк Уотсона и Крика
в 1953 г., американский биохимик Дж. Уотсон и английский физик Ф. Крик , исследуя структуру молекулы ДНК, пришли к выводу, что сахарофосфатный остов находится на периферии молекулы ДНК, а пуриновые и пиримидиновые основания - в середине. Причем последние ориентированы таким образом, что между основаниями из противоположных Цепей могут образоваться водородные связи. Из построенной ими модели выявилось, что какой-либо пурин в одной цепи всегда связан водородными связями с одним из пиримидинов в другой цепи. Такие пары имеют одинаковый размер по всей длине молекулы. Не менее важно то, что аденин может спариваться лишь с тимином, а гуанин только с с цитозином. При этом между аденином и тимином образуются две водородные связи, а между гуанином и цитозином - три .
из лекции:
-днк состоит из двойной спирали
-цепи комплементарны и антипарал-ны
-структура спирали стабилизирована на водородных связях
-диаметр спирали 2нм ,а на 1 виток прих-ся 10 нук-в. размер нуклеотида 0,34 нм
Вопрос 33
Репликация проходит в три этапа:
1.инициация репликации
2.элонгация
3.терминация репликации.
РЕПЛИКАЦИЯ - удвоение
молекул ДНК (у некоторых вирусов РНК)
при участии специальных ферментов.
Репликацией называется удвоение
хромосом, в основе которого лежит
репликация ДНК. Репликация обеспечивает
точное копирование генетической
информации, заключенной в молекулах
ДНК, и передачу ее от поколения к
поколению. Принципы репликации: Инициация
цепей ДНК. ДНК-полимеразы способны
добавлять новые дезоксирибонуклеотидные
звенья к 3'-концу уже имеющейся
полинуклеотидной цепи. Заранее
образованную цепь, к которой добавляются
нуклеотиды - затравка. РНК-затравку
синтезирует фермент ДНК-праймаза.
Затравка отличается от остальной
новосинтезированной цепи ДНК, т. к.
состоит из рибонуклеотидов, и далее
может быть удалена. Образовавшиеся
бреши застраиваются ДНК-полимеразой.
Расплетание двойной спирали ДНК. Область
репликации, которая перемещается вдоль
родительской спирали ДНК и характеризующуюся
местным расхождением двух ее цепей была
названа репликационной вилкой. В ней
ДНК-полимеразы синтезируют дочерние
молекулы
Вопрос
34
Структура: Молекула имеет однонитевое строение. Полимер. В результате взаимодействия нуклеотидов друг с другом молекула РНК приобретает вторичную структуру, различной формы (спираль, глобула и т.д.). Мономером РНК является нуклеотид (молекула, в состав которой входит азотистое основание, остаток фосфорной кислоты и сахар (пептоза)). РНК напоминает по своему строению одну цепь ДНК. Нуклеотиды, входящие в состав РНК: гуанин, аденин, цитозин, урацил. Аденин и гуанин относятся к пуриновым основаниям, цитозин и урацил к пиримидиновым. В отличие от молекулы ДНК, в качестве углеводного компонента рибонуклеиновой кислоты выступает не дезоксирибоза, а рибоза. Вторым существенным отличием в химическом строении РНК от ДНК является отсутствие в молекуле рибонуклеиновой кислоты такого нуклеотида как тимин. В РНК он заменён на урацил.
Функции РНК различаются в зависимости от вида рибонуклеиновый кислоты.
1) Информационная РНК (и-РНК).
Иногда данный биополимер называют матричной РНК (м-РНК). Данный вид РНК располагается как в ядре, так и в цитоплазме клетки. Основное назначение – перенос информации о строении белка от дезоксирибонуклеиновой кислоты к рибосомам, где и происходит сбор белковой молекулы.
2) Рибосомная РНК (р-РНК).
Самый распространенный вид РНК (около 90% от всех молекул данного вида в клетке). Р-РНК расположена в рибосомах и является матрицей для синтеза белковых молекул.
3) Транспортная РНК (т-РНК).
Расположена, преимущественно, в цитоплазме клетки. Основное назначение- осуществление транспорта (переноса) аминокислот к месту синтеза белка (в рибосомы).
4) Минорные (малые) РНК.
Это молекулы РНК, чаще всего с небольшой молекулярной массой, располагающиеся в различных участках клетки (мембране, цитоплазме, органеллах, ядре и т.д.). Их роль до конца не изучена. Доказано, что они могут помогать созреванию рибосомной РНК, участвуют в переносе белков через мембрану клетки, способствуют редупликации молекул ДНК и т.д.
5) Рибозимы.
Недавно выявленный вид РНК, принимающие активное участие в ферментативных процессах клетки в качестве фермента (катализатора).
6) Вирусные РНК.
Любой вирус может содержать только один вид нуклеиновой кислоты: либо ДНК либо РНК. Соответственно, вирусы, имеющие в своём составе молекулу РНК, получили название РНК-содержащие. При попадании в клетку вируса данного типа может происходить процесс обратной транскрипции (образование новых ДНК на базе РНК), и уже вновь образовавшаяся ДНК вируса встраивается в геном клетки и обеспечивает существование, а также размножение возбудителя. Вторым вариантом сценария является образование комплиментарной РНК на матрице поступившей вирусной РНК. В этом случае, образование новых вирусных белков, жизнедеятельность и размножение вируса происходит без участия дезоксирибонуклеиновой кислоты только на основании генетической информации, записанной на вирусной-РНК.
Вопрос 35
опр.и св гена.ген-это струк-функ единица насл-я обуслав развитие конкретного признака.нег(хим)это послед-сть нуклеотидов днк в которой закодирована послед.аминокислот днк.св 1)дискертность т.е развитие различных признаков коонтролируется разными генами.2)стабильность-при отсутвии мутации он передается в ряду поколений без изменнений.3)специфичность-каждый ген обусловливает развитие отдельного признака.4)плейотропия-способность генов обеспечивать развитие одновременно нескольких признаков.5)экспрессивность-зааключается в изменчивости количественногго выражения признака у рзных особей.6)пенетрантность-частота проявления гена в популяции.7)дозированность-завис.фенот.резутата гена от дозы гена.8)лабильность-способность к мутации.9)амплификация-увеличение числа копий гена.10)множест.аллелизм-способность ществовать в нескольки формах популяции.11)экспрессивность-качест.проявление гна в популяции.12)способность к рекомбинации.....св ген.кода:1)триплетность(аминокислота кодируется триплетом).2)универсальность-код единен для всех.3)вырожден-одна аминокислота может кодир разными триплетами 4)специфичен-каждому триплету соот-ет одна аминокислота 5)колинеарность-после.триплетов строго соответ. последовательности аминокислот 6)неперкрываемость-соседние триплеты не имеют ощего основания 7)неприрывен-читается в одном направлении без точек и запятых до бесмыс.(нонсенс)триплета
Вопрос 36
отличия
днк (1)прокариот от (2)эукариот. форма днк
:
(1)кольцевая (2)линейная......особен.структуры:
(1)нет гистонов,нет повтор участков (2)
есть гистоны,есть повтор.послед,генные
кластеры...функ.активность: (1) весь геном
(2)акт от 1 до 10% генома.....размер генома:
(1)не большой (2)большой избыток
днк....(общее)репликация происходит а
интерфазе:отличия(1) в основе лежит
комплементарность,антипраллельность,прерывистость,потребноость
в затравке...(2)репликация начинается
одновр-но в неск.молекул.расстояние
между ближайщими точками
репликации-репликон.все этапы регули
ферментами.
Вопрос 37
Структурно-функциональная классификация генов.
Все гены делятся на два вида - структурные и функциональные. Структурные гены — уникальные компоненты генома, представляющие единственную последовательность, кодирующую определённый белок или некоторые виды РНК. Функциональные гены, в свою очередь, бывают нескольких видов: Модуляторы (смещают процесс развития признака), Ингибиторы (уменьшают проявление признака), Интенсификаторы (усиливают проявление признака), Регуляторы (координируют активность структурных генов).
Вопрос 38
Генетический код и его св-ва.
Генетический код — свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.
В ДНК используется четыре азотистых основания — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), которые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением тимина, который заменён похожим нуклеотидом — урацилом, который обозначается буквой U (У в русскоязычной литературе). В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв.
Cвойства генетического кода:
Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).
Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.
Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов (не соблюдается для некоторых перекрывающихся генов вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируют несколько белков, считывающихся со сдвигом рамки).
Однозначность (специфичность) — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте.
Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.
Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека (на этом основаны методы генной инженерии; есть ряд исключений, показанный в таблице раздела «Вариации стандартного генетического кода» ниже).
Помехоустойчивость —
мутации замен нуклеотидов, не приводящие
к смене класса кодируемой аминокислоты,
называют консервативными; мутации замен
нуклеотидов, приводящие к смене класса
кодируемой аминокислоты, называют
радикальным
Вопрос
39
Мобильные гены, онкогены, антионкогены, псевдогены.
Мобильные (подвижные) гены, «прыгающие» гены (mobile genes, transposable genes, jumping gene)[лат. mobilis — подвижный; греч. genos — род, происхождение] — гены (элементы), способные к перемещению в геноме клетки или между геномами, которые кодируют ферменты, необходимые для их перемещения (транспозиции). Встраиваясь в различные участки хромосом, М.г. изменяют активность других генов, вызывают различные типы мутаций, способствуя нестабильности и изменчивости генома. М.г. у эукариот часто называют также транспозонами.
Онкоге́н — это ген, продукт которого может стимулировать образование злокачественной опухоли. Мутации, вызывающие активацию онкогенов, повышают шанс того, что клетка превратится в раковую клетку. Считается, что гены-супрессоры опухолей (ГСО) предохраняют клетки от ракового перерождения, и, таким образом, рак возникает либо в случае нарушения работы генов-супрессоров опухолей, либо при появлении онкогенов (в результате мутации или повышения активности протоонкогенов, см.ниже)[1].
Многие клетки при появлении в них мутаций вступают в апоптоз, но в присутствии активного онкогена могут ошибочно выживать и пролиферировать. Для злокачественного перерождения клетки под действием многих онкогенов требуется дополнительная стадия, например, мутация в другом гене, факторы внешней среды (например, вирусные инфекции).
Антионкоген
Ген-супрессор опухоли (антионкоген) - ген, способный предотвращать размножение клеток онкогенов. Если мутация происходит в этом гене, то человек может стать более восприимчивым к развитию злокачественной опухоли той ткани, в которой произошла эта мутация.
Псевдогены (англ. pseudogenes) — нефункциональные аналоги структурных генов, утратившие способность кодировать белок и не экспрессирующиеся в клетке[1]. Термин «псевдоген» был впервые предложен в 1977 году[2]. Некоторые псевдогены могут копироваться из мРНК и включаться в хромосомы, такие последовательности называются процессированными псевдогенами (ретропсевдогенами)[1]. Тем не менее, они также нефункциональны. Псевдогены происходят от обычных функциональных генов, однако утрачивают способность экспрессии в результате мутаций (появление стоп-кодонов, сдвиг рамки считывания и т. п.)[3].
Вопрос 40
Мультигенные
семейства - иногда гены образуют группы,
которые получили название мультигенных
семейств. Мультигенные семейства делятся
на два основных типа. Первый тип — это
классические семейства генов, когда
гены в семействе обнаруживают высокую
степень сходства в структуре, т.е. в
последовательности нуклеотидов. Примером
такого рода семейств являются различные
рРНК, которые собраны в тандемные
последовательности в ядрышковых
организаторах акроцентрических хромосом,
семейства генов тРНК, разбросанных по
геному, пучки генов а- и р-глобинов,
кератинов и кристаллинов хрусталика.
При втором типе, так называемом
суперсемействе генов, гены обнаруживают
не очень высокую гомологию в
последовательностях нуклеотидов, но
связаны между собой функционально.
Наиболее яркими примерами этого типа
мультигенных семейств являются гены
комплекса гистосов-местимости (HLA) и
гены иммуноглобулинов.
Мультигенное
семейство — это группа генов, очень
близких по нуклеотидным последовательностям,
со сходными фенотипическими функциями.
Число генов в разных семействах у
представителей разных видов варьирует
от единиц до нескольких сотен. К примеру,
число генов гистонов у разных видов в
отдельных семействах колеблется от 10
до 1200, генов тРНК — от 6 до 400, генов 5SPHK
— от 200 до 24000, генов α-глобинов — от 1 до
5, (β-глобинов — от 2 до 7. К числу белков,
кодируемых мультигенными семействами,
кроме указанных выше, относятся актины
и тубулины, играющие важную роль в
подвижности клеток, коллагены
соединительной ткани, некоторые белки
клеточных мембран и сыворотки крови.
Вопрос 41
HLA-система.
Методом хромосомной гибридизации установлено, что система HLA локализуется на коротком плече 6 аутосомной хромосомы человека. Размер комплекса HLA составляет 2 сантиморгана. Молекулярные классы HLA-региона – молекулы, кодируемые HLA-областью, разделены на три класса: I, II и III. Молекулы I класса – HLA-A, HLA-B и HLA-C – кодируются тремя отдельными парами генных локусов. Антигены I класса, впервые найденные на лейкоцитах (отсюда термин HLA), экспрессируются (синтезируются и выводятся на клеточную поверхность) почти во всех тканях (продукт четвертого локуса I класса, HLA-G, экспрессируется только в трофобласте). Молекулы I класса играют важную роль при распознавании антигена цитотоксическими T-клетками (CD8). Молекулы II класса кодируются тремя или более генными локусами (DR, DP и DQ). HLA-DR антигены известны также как Ia антигены по аналогии с антигенами иммунного ответа у мышей. Продуктами системы HLA являются антигены I и II классов. Антигены I класса являются мембранными гликопротеинами, состоящими из двух частей: глигозилированной полипептидной тяжелой цепи с молекулярной массой 44000 и В2-микроглобулина с молекулярной массой 12000. Молекулы HLA II класса также являются гликопротеинами, но состоят из двух нековалентно соединенных цепей А и В с молекулярной массой 34000 и 29000 соответственно.Антигены I класса содержатся почти на всех клетках органов и тканей организма, включая тромбоциты и стволовые гемопоэтические клетки. Антигены II класса имеют более ограниченное распространение, они выражены преимущественно на макрофагах, В-лимфоцитах, активированных Т-клетках и клетках-предшественниках гемопоэза.
HLA выполняет в организме важные биологические функции. Первоначально полагали, что HLA имеет лишь непосредственное отношение к трансплантации органов и тканей. С помощью HLA-типирования удалось подтвердить общность некоторых расстройств или по-новому подойти к вопросу их классификации. Одни из них связаны с резистентностью или, наоборот, с восприимчивостью, а также со сроками возникновения болезней, другие с остротой их течения и, наконец, третьи – с продолжительностью жизни больных.
Вопрос 42
Центральная догма молекулярной биологии.
Центральная догма молекулярной биологии — обобщающее наблюдаемое в природе правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении. Правило было сформулировано Френсисом Криком в 1958 году.
3 класса способов передачи информации, описываемые догмой
Общие Специальные Неизвестные
ДНК → ДНК РНК → ДНК белок → ДНК
ДНК → РНК РНК → РНК белок → РНК
РНК → белок ДНК → белок белок → белок
Репликация ДНК (ДНК → ДНК)
ДНК — основной способ передачи информации между поколениями живых организмов, поэтому точное удвоение (репликация) ДНК очень важна. Репликация осуществляется комплексом белков, которые расплетают хроматин, затем двойную спираль. После этого ДНК полимераза и ассоциированные с ней белки, строят на каждой из двух цепочек идентичную копию.