- •Вопросы к экзамену по дисциплине «Биология»
- •1. Уровни организации живых систем. Клеточный уровень. Основные компоненты и органеллы эукариотической животной клетки.
- •Органеллы общего назначения эукариотической клетки
- •Органеллы специального назначения
- •2. Структурно-функциональная организация прокариотической клетки (на примере бактериальной). Строение и функции оболочки бактериальной клетки
- •Компоненты цитоплазмы прокариотической клетки
- •3. Структурно-функциональная организация эукариотической клетки. Системы жизнеобеспечения.
- •Поверхностный комплекс животной эукариотической клетки
- •Функции компонентов ядра
- •Строение и функции митохондрий
- •4. Жизненный цикл клетки. Его периоды для клеток с разной степенью дифференцировки (гки, аки, митоз).
- •5. Митотический цикл. Митоз. Биологическое значение митоза. Возможная патология митоза.
- •Митотический цикл
- •6. Хромосомы эукариот, их химический состав. Уровни упаковки днк (днп) в метафазную хромосому. Химический состав нуклеиновых кислот
- •Компактизация днп в хромосоме эукариот на протяжении жизненного цикла клетки
- •7. Кариотип как видовая характеристика. Классификация метафазных хромосом человека по группам. Методы идентификации хромосом.
- •Роль разных участков метафазных хромосом
- •8. Нуклеиновые кислоты. Строение и функции рРнк, иРнк, тРнк. Функции и основная локализация нуклеиновых кислот в эукариотической клетке
- •9. Нуклеиновые кислоты. Строение и функции днк. Генетический код, его структура и свойства.
- •10. Воспроизведение на молекулярном уровне. Репликация днк. Понятие и репарации днк.
- •Виды репарации днк
- •11. Ген как функциональная единица генома эукариот. Кодирующие и регуляторные участки функциональной единицы.
- •Свойства гена
- •12. Этапы экспрессии гена эукариот в признак. Характеристика претранскрипционного этапа, транскрипции и процессинга.
- •13. Этапы экспрессии гена эукариот в признак. Характеристика трансляции и посттрансляционного этапов.
- •14. Мейоз – основной этап гаметогенеза. Фазы мейоза, их характеристика. Биологическое значение мейоза. Характеристика периодов и фаз мейоза
- •15. Генетический и гонадный пол. Понятие о генной регуляции гонадогенеза у человека. Роль генов hyas, hyai, hyars.
- •16. Периоды овогенеза у человека, их сущность. Место овогенеза в онтогенезе человека. Характеристика овогенеза.
- •17. Периоды сперматогенеза у человека, их сущность. Место мейоза в сперматогенезе. Характеристика сперматогенеза.
- •Характеристика спермато- и овогенеза
- •Отличия гамет от соматических клеток человека
- •18. Моногенное наследование. Характеристика а-д и а-р типов. Понятие о пенетрантности и экспрессивности генов.
- •20. Моногенное наследование. Наследование группы крови системы резусфактор. Развитие резус-несовместимости.
- •21. Моногенное наследование. Характеристика сцепленного с полом типа наследования признаков (х-р, х-д, у-сцепленного).
- •22. Особенности наследования признаков при их сцеплении с х-хромосомой. Наследование гемофилии.
- •23. Закономерности независимого наследования двух и более признаков (3-й закон Менделя). Виды взаимодействия неаллельных генов (комплементарность).
- •24. Полигенное наследование. Мультифакторные болезни человека, особенности их генетического формирования и прогнозирования (определение риска для потомства).
12. Этапы экспрессии гена эукариот в признак. Характеристика претранскрипционного этапа, транскрипции и процессинга.
Экспрессия гена – это процесс реализации наследственной информации гена в признак. Основными этапами экспрессии гена,кодирующего аминокислотную последовательность молекулы белка, являются:
– Транскрипция - синтез иРНК на матрице кодогенной цепи ДНК
– Трансляция - синтез полипептидной цепи белка на матрице иРНК.
В гене эукариот различают регуляторную и транскрибируемую зону.
К регуляторной зоне гена относятся:
– промотор с ЦААТ- и ТАТА- блоками – это точки "узнавания" и 34присоединения фермента транскрипции РНК-полимеразы,
– энхансеры - усилители транскрипции,
– сайленсеры - ослабители транскрипции.
В состав транскрибируемой зоны гена входят:
– экзоны - кодирующие участки,
– интроны - некодирующие участки,
– зона кэпирования и полиаденилирования – необходимы для формирования зрелой иРНК
Этапы экспрессии гена эукариот
Этапы |
Сущность этапа |
1. Претранскрипционный |
Активация гена: присоединение РНК полимеразы к промотору, раскручивании участка ДНК («освобождение» кодогенной цепи) |
2. Транскрипция |
Синтез про-иРНК на матрице ДНК |
3. Процессинг-сплайсинг |
Созревание про-иРНК: кэпирование на 5’-конце; полиаденилирование на 3'-конце вырезание интронов и сшивание экзонов |
4. Транспорт иРНК через оболочку ядра |
Селективный отбор зрелых иРНК (транспортируются ~5% иРНК, остальны расщепляются) |
5. Трансляция |
Синтез полипептидной цепи белка на матрице иРНК |
6. Посттрансляционный |
Формирование функционально активного белка |
Прямая транскрипция характерна для большинства генов эукариот, прокариот и ДНК-содержащих вирусов.
Встречная транскрипция описана для генов аденовируса, митохондриальной ДНК, для МГЭ и др. – при этом транскрибируются обе цепи ДНК.
Обратная транскрипция – это процесс образования ДНК на матрице иРНК. Обратная транскрипция характерна для РНКсодержащих вирусов (ВИЧ, полиомиелита, онкогенных РНК-вирусов и др.) и для эукариот при амплификации генов в эмбриональном периоде. Осуществляет обратную транскрипцию фермент обратная транскриптаза (ревертаза).
Созревание, или процессинг про-иРНК происходит путем удаления интронов и сшивания – сплайсинга – экзонов между собой. Процесс обеспечивают сплайсеосомы – «молекулярные машины», состоящие из белка и малых ядерных РНК (мяРНК). Также происходит модифицирование иРНК: на 5' - конце образуется кэп (химически измененный гуанин), а к 3' - концу присоединяется поли А (100-200 остатков адениловой кислоты).
Альтернативный сплайсинг – сшивание экзонов в иной последовательности, чем в гене; описан для более чем 50 генов человека. Благодаря альтернативному сплайсингу синтезируются тканеспецифические формы белков. Например, ген α-цепи тропомиозина кодирует 7 разных продуктов, ген тропонина – 64 белковых продукта.