Файл: 1. Структурная организация нуклеиновых кислот. Строение днк. Строение рнк и ее типы. Химические связи, участвующие в формировании их структуры. Функции нуклеиновых кислот. Особенности организации генов у прокариот, эукариот и вирусов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Регуляция транскрипции у прокариот:
Оперон, конституитивные гены, индуцибельные гены, ген-регулятор, ген-оператор.
Предложены две схемы регуляции скорости транскрипции: по механизму индукции (лактозный оперон) и по механизму репресии (триптофановый оперон).
Регуляция транскрипции у эукариот
Амплификация, Энхансеры, Сайленсеры, Перестройка генов, Процессинг мРНК, Изменение стабильности мРНК
Альтернативный Вариант сплайсинга матричных РНК, при котором в ходе экспрессии гена на основе одного и того же первичного транскрипта происходит образование нескольких зрелых мРНК. Отдельные экзоны транскрипта при определённых условиях могут быть как включены в зрелую мРНК, так и пропущены. Пример: Создание антител, Гены нейрексинов, гены кальцитонина.
Первичная структура мРНК изменяется(«редактируется») после транскрипции. Последовательность нуклеотидов в таких генах одинакова, а транскрибируемая в разных тканях мРНК различается в результате появления в молекуле замен, вставок или выпадений нуклеотидов.
Апобелки (апопротеины) – специфические транспортные белки, ответственные за формирование липидов, их превращение в кровеносном русле и в клетках.
Существует три основных способа регуляции трансляции.
1. Позитивная регуляция на основе сродства мРНК к инициирующей рибосоме и факторам инициации (дискриминация мРНК).
2. Негативная регуляция с помощью белков-репрессоров, которые, связываясь с мРНК, блокируют инициацию (трансляционная репрессия).
Этими двумя способами регулируются индивидуальные мРНК, т. е. трансляция каждой мРНК может специфически контролироваться независимо от других мРНК клетки.
3. Тотальная регуляция трансляции всей совокупности мРНК клетки посредством модификации факторов инициации.
15. Ингибиторы матричных биосинтезов.
- соединения, вызывающие нарушение процесса синтеза ДНК, РНК или белка Вирусы, токсины При заражении, вирусы в эукариотических клетках прекращают синтез нуклеиновых кислот, белков. Энергетические ресурсы и ферментные системы клетки используются для воспроизведения вирусных частиц (вирус оспы, полимиелита, гриппа и др.) Токсин бледной поганки Amanita phalloides - α-аманитин. Энтеротоксин возбудителя дифтерии
В медицине ингибиторы матричных биосинтезов используются для лечения инфекционных заболеваний, опухолевых процессов. Ингибиторы репликации противоопухолевые препараты Ингибиторы транскрипции и трансляции антибактериальные препараты
Интерфероны - Обладают высоким неспецифическим противовирусным агентом
16. Идентификация специфических последовательностей ДНК полимеразной цепной реакцией. Этапы ПЦР. Значение для медицины.
Один цикл полимеризации включает 3 этапа:
плавление: на этой стадии реакционную смесь нагревают до температуры 90-97 °С. Исследуемая двуцепочечная ДНК денатурирует и переходит в однонитевую форму;
гибридизация или отжиг ДНК с праймерами. В результате снижения температуры до 50-60 °С происходит комплементарное связывание праймеров с цепями матричной ДНК и образование двухцепочечного участка на каждой из нитей ДНК;
элонгация, удлинение нитей ДНК, комплементарных матричной ДНК, катализирует Taq-полимераза в направлении от 5'- к 3'-концу.
Значение: Анализ содержания ГМО в продуктах питания; Установление отцовства; Криминалистика: «Генетические отпечатки пальцев»; В медицине: Диагностика наследственных заболеваний; Диагностика инфекционных заболеваний; Контроль эффективности лечения; Персонализированная медицина. Прикладное применение ПЦР.
17. Этапы технологии рекомбинантных ДНК. Значение для медицины получения клонируемых генов и рекомбинантных белков.
Технология создания и использования рекомбинантных ДНК включает следующие основные этапы:
1) получение целевого гена;
2) соединение этого гена с вектором (получение рекомбинантной ДНК);
3) введение рекомбинантной ДНК в клетку-хозяина;
4) отбор клеток, содержащих целевой ген; клонирование гена.
Рекомбинантные белки, синтезированные в системах экспрессии S. сегеvisiае, применяют в качестве вакцин и лекарственных препаратов
Придавать новые свойства существующим белкам, создавать уникальные ферменты возможно, производя специфические изменения с помощью плазмид или ПЦР. Клонированные гены позволяют получать белки, содержащие нужные аминокислоты в заданных сайтах.
18. Механизмы генетической изменчивости.
А. Мутагенез:
Мутации также делятся на генные, геномные и хромосомные.
Генные, или точечные, мутации бывают в основном 3 видов:
замены, при которых одно азотистое основание в ДНК замещается на другое;
вставки, обеспечивающие внедрение в молекулу ДНК одного или нескольких дополнительных нуклеотидов;
делеции (или выпадения) одного или нескольких нуклеотидов, при которых происходит укорочение молекулы ДНК.
Б. Организация генома человека. В. Полиморфизм белков. Г. Наследственные болезни.
Транспозоны — участки ДНК, удаляемые из одного локуса хромосомы и встраиваемые в другой локус той же или другой хромосомы. Ретротранспозоны не покидают исходного положения в молекуле ДНК, но могут копироваться, и копии встраиваются, подобно транспозонам, в новый участок. Включаясь в гены или участки около генов, они могут вызывать мутации и изменять их экспрессию.
19. Использование ДНК-технологий в медицине. ДНК-ТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ: Генная инженерия Генотерапия Культивирование органов и тканей Клонирование Получение лекарственных препаратов: Вакцины (против вируса гепатита В) Белки(инсулин, гормон роста, фактор VIII и др.) Генодиагностика Терапия Карта генома человека. С/х, криминалистика, палеонталогии, ДНК-генеалогии человека.
Задачи
Задача 2.4.1 В препаратах ДНК, выделенных из двух неидентифицированных видов бактерий, молярное содержание аденина 32 и 17 % от общего содержания оснований. Какие относительные количества тимина, гуанина и цитозина вы предполагаете найти в этих двух препаратах ДНК? Одна из этих бактерий является термофильной. Какая из ДНК принадлежит именно этой бактерии? На чем основывается ваш ответ?
Решение: Согласно правилу Чаргаффа (соотношение пуриновых и пиримидиновых оснований в молекуле ДНК равно) Аденин + Гуанин = Tимин + Цитозин, кроме этого Аденин комплементарен Tимину, а Гуанин комплементарен Цитозину, причем между Аденином и Тимином образуется две водородной связи, а между Цитозином и Гуанином три. Первый вид бактерий: количество Аденина = 32%, соответственно и количество комплементарного Тимина = 32%, количество Гуанина можно рассчитать, приняв общее количество всех азотистых оснований за 100%. Количество Гуанина = 100% - 64% / 2 = 18%, и следовательно количество комплементарного Цитозина тоже = 18%. Рассчитываем количество азотистых оснований у второго вида бактерий аналогично. Аденина = 17% , Тимина = 17%, Гуанина = 100% - 34% / 2 = 33%, и следовательно Цитозина тоже = 33%. Термофильной является вторая бактерия, потому что комплементарных пар Тимин-Цитозин больше, по сравнению с последовательностью ДНК первой бактерии, так как между ними образуется три водородных связи, следовательно, атомы азота и водорода связаны прочнее.
Задача 2
Напишите нуклеотидную последовательность одной цепи двухцепочечной ДНК, другая цепь которой имеет последовательность 5’-ATGCCGTATGCATTC-3’. Напишите последовательность РНК-транскрипта для обеих этих цепей.
2. Одна цепь ДНК 5’-TACGGCATACGTAAG-3’. РНК-транскрипт к 1-й ДНК цепи: 5’-UACGGCAUACGUAAG-3’, ко 2-й ДНК цепи 5’-AUGCCGUAUGCAUUC-3’.