- •Пермский Государственный Медицинский Университет имени академика Е.А.Вагнера
- •ПЛАН ЛЕКЦИИ:
- •1. Нуклеиновые кислоты, строение, свойства и функции ДНК.
- •Доказательство генетической роли ДНК
- •2) В 1944 году блестящими опытами американских ученых ЭЙВЕРИ, МАК-ЛЕОДОМ, МАК- КАРТИ проведена
- •Доказательством генетической функции
- •Строение нуклеиновых кислот
- •Химическое строение
- •пиримидины
- •пурины
- •2) Сахара
- •3) Остаток фосфорной кислоты
- •Строение нуклеотида
- •Строение нуклеотида
- •Строение полинуклеотида
- •Виды нуклеотидов
- •Факты, которые использовали Уотсон и Крик при построении молекулы ДНК
- •1950 г. – англ. группа Тоддa установила точную структуру связей между нуклеотидами
- •Уотсон и Крик показали, что ДНК образована двойной спиральной полинуклеотидной цепью,
- •Первичная структура –
- •Вторичная структура –
- •1. Принцип комплементарности (комплемент – взаимодополнение).
- •2. Принцип
- ••3. Принцип полуконсер- вативности
- •Третичная структура – комплекс ДНК с белками (гистоновыми и негистоновыми) и характеризуется суперспирализацией
- •Компактизация ДНК в начале деления
- •2. Уровни компактизации ДНК в ядре
- •H2A, H2B, H3 and H4 – основные гистоны
- ••НУКЛЕОСОМА – повторяющаяся структурная единица хроматина – «бусины на нитке»
- •Нуклеосомы ассоциируют друг с другом, формируя более компактную структуру –
- •уровень компактизации - хромомерный
- •Свойства ДНК
- •3.Репликация ДНК
- •Репликацией ДНК выполняется одна из функций ДНК
- •Репликация начинается сразу в нескольких точках. Единица репликации – репликон.
- •Компоненты системы репликации
- •Репликация ДНК
- •4.Репарация ДНК – способность ДНК восстанавливать свою целостность.
- •4.Репарация ДНК –
- •Компоненты системы репарации
- •Пострепликативная репарация – проверка полного соответствия комплементарности дочерней цепи материнской, необходимы 2 нити
- •Пигментная ксеродерма
- •Функции ДНК
- •5. Строение и функции РНК
- •Информационная РНК
- •Рибосомальная РНК р-РНК составляет 85% от всей РНК клетки Функции р-РНК:
- •Отличия ДНК и РНК
- •Пермский Государственный Медицинский Университет имени академика Е.А.Вагнера
- •ПЛАН ЛЕКЦИИ:
- •1. Этапы экспрессии генетической информации
- •2. Генетический код и его свойства.
- •Словарь генетического кода
- •Аминокислоты и их обозначения
- •Строение и классификация аминокислот
- •20 основных аминокислот, входящих в белки
- •3. Ген строение и функции
- •2)Термин ген был введен в 1909 году Иогансоном.
- •Основные положения системной концепции гена:
- •Функции генов:
- •Строение гена эукариот
- •Строение гена эукариот и прокариот
- •транскриптон
- •4. Регуляция работы генов.
- •Ген-регулятор отвечает за синтез
- •Жак Моно: «Что хорошо и правильно для бактерии с генетической точки зрения, то
- •5.Транскрипция –
- •Этапы транскрипции
- •У эукариот различают 3 вида РНК- полимераз, у прокариот – 1 вид.
- •Транскрипция идёт и на второй цепи ДНК, которую назвали антисмысловой, где запись идёт
- •Рамка считывания - установка начала транскрипции с первого нуклеотида структурного гена.
- •Процессинг (созревание)
- •Альтернативный сплайсинг –
- •Нарушение сплайсинга
- •6. Трансляция Биосинтез белка происходит на рибосомах
- •Трансляция– перевод нуклеотидной
- •Этапы биосинтеза белка:
- •2.Элонгация.
- •3.Терминация.
- •Правильность декодирования зависит от:
- •Процессинг белка – процесс созревания белковой молекулы.
5.Транскрипция –
Это переписывание информации с ДНК на нуклеотидную последовательность РНК.
Она начинается с включения в работу транскриптона.
Транскриптоны расположены на хромосоме и отделены друг от друга неинформационными зонами - спейсерами
Этапы транскрипции
• |
Транскрипция: |
|
• |
1. |
Инициация |
• |
2. |
Элонгация |
• |
3. |
Терминация |
У эукариот различают 3 вида РНК- полимераз, у прокариот – 1 вид.
•РНК-полимераза 1 – с её участием идёт синтез рРНК.
•РНК-полимераза 2 – с её участием транскрибируются структурные гены.
•РНК-полимераза 3 – с её участием идёт синтез тРНК
Считывание идёт всегда только с одной цепи ДНК, которая называется смысловой (3’ 5 ‘) Результатом этого этапа является гетерогенная ядерная РНК или незрелая РНК, или первичный транскрипт.
Транскрипция идёт и на второй цепи ДНК, которую назвали антисмысловой, где запись идёт с конца на начало, т. е. в обратном порядке (термодинамика не ясна).
Функции анти-РНК:
•В клетке антисмысловая и-РНК играет регулирующую роль в направлении дифференцировки.
•При образовании дуплекса (и-РНК + анти и-РНК) и-РНК не переносится из ядра на цитоплазму. Дуплекс быстрее разрушается ферментами.
•При введение в клетку анти и-РНК актина нарушается его синтез и не формируется цитоскелет.
Практическое значение этого открытия в медицине:
•В ведение анти и-РНК вирусов саркомы Рауса, Герпеса, гриппа, СПИДа может предотвращать заражение.
•Анти и-РНК некоторых онкогенов в эксперименте устраняет злокачественное перерождение клеток.
Рамка считывания - установка начала транскрипции с первого нуклеотида структурного гена.
•У прокариот может быть несколько рамок считывания.
•У эукариот только 1 рамка считывания.
Процессинг (созревание)
Вырезка интронов идет при помощи ферментов – рестриктаз. При помощи других ферментов – лигаз – идёт сшивание
экзонных участков (сплайсинг).
Альтернативный сплайсинг –
это образование разных видов и-РНК на основе
одной незрелой РНК
1
Примеры:
•1) Один и тот же ген в клетках щитовидной железы отвечает за синтез кальцитонина, а в нервной ткани – за синтез нейропептида.
•2) Альтернативный сплайсинг характерен в системе генов иммуноглобулинов у млекопитающих. Он позволяет формировать на основе одной незрелой
РНК несколько видов и-РНК для синтеза разных видов антител.