- •Генетика теория
- •1. Генетика, предмет и задачи. Понятие о наследственности и изменчивости.
- •2. Этапы становления генетики.
- •3. Генетика в системе других наук. Достижения генетики, внедренные в практику человеческой деятельности.
- •4. Методы генетики.
- •5. Наследование при моногибридном скрещивании.
- •6. I и II законы г. Менделя. Условия выполнения II закона г. Менделя.
- •7. Фенотип и генотип.
- •10. Дигибридное скрещивание. III закон г. Менделя.
- •11. Цитологические основы дигибридного скрещивания.
- •12. Тригибридное скрещивание.
- •13. Взаимодействие неаллельных генов: комплементарность.
- •14. Взаимодействие неаллельных генов: эпистаз.
- •15. Взаимодействие неаллельных генов: полимерия.
- •16. Структурно-функциональная организация хромосом. Строение хромосом.
- •17. Упаковка днк в хромосомах.
- •18. Кариотип. Идиограмма.
- •19. Микроорганизмы как объект генетических исследований.
- •20. Организация генетического аппарата у бактерий и вирусов
- •21. Трансформация.
- •22. Трансдукция. Использование бактериофагов для картирования хромосомы бактерий.
- •23. Конъюгация бактерий.
- •24. Клеточный цикл.
- •25. Митоз, фазы и значение.
- •26. Мейоз, фазы и значение.
- •27. Генетическая роль днк и рнк. Ее доказательство.
- •28. Репликация.
- •29. Полуконсервативный способ репликации.
- •30. Ферменты репликации. Репликационная вилка. Репликационный глазок.
- •31. Репарация днк. Основные типы репарации.
- •32. Этапы биосинтеза рнк.
- •33. Транскрипция.
- •34. Процессинг первичных транскриптов у эукариот.
- •35. Обратная транскрипция.
- •36. Генетический код и его свойства.
- •37. Составляющие элементы и стадии трансляции.
- •38. Пол как признак. Половой диморфизм.
- •39. Типы определения пола.
- •40. Гинандроморфы, интерсексы, гермафродиты.
- •41. Наследование признаков, сцепленных с полом.
- •42. Генетическое доказательство сцепленного наследования.
- •43. Кроссинговер. Типы кроссинговера. Факторы, влияющие на кроссинговер.
- •44. Понятие об интерференции и коинциденции.
- •45. Классификация изменчивости. Ненаследственная изменчивость и ее типы.
- •46. Наследственная изменчивость и ее типы.
- •47. Мутагены и мутагенез.
- •48. Классификация генных мутаций.
- •51. Хромосомные мутации. Классификация.
- •52. Значение хромосомных перестроек в эволюции.
- •53. Геномные мутации. Классификация.
- •54. Механизмы возникновения геномных мутаций.
- •55. Жизнеспособность и плодовитость полиплоидных и анеуплоидных форм.
- •56. Генетика популяций. Понятие и типы популяций.
- •57. Генетическая характеристика популяций апомиктов.
- •58. Генетическая структура панмиктических популяций.
- •59. Генетическая структура популяций самоопылителей.
- •60. Закон Харди-Вайнберга.
- •61. Основные факторы генетической динамики популяций.
- •62. Генетический груз.
- •63. Человек как объект генетических исследований.
- •64. Основы медицинской генетики. Классификация наследственных болезней человека.
- •65. Методы изучения генетики человека.
- •66. Проект «Геном человека».
- •67. Основные принципы и методология генотерапии.
- •68. Достижения, перспективы и проблемы генной терапии.
31. Репарация днк. Основные типы репарации.
Ответ. Репарация – процесс исправления ошибок в последовательности нуклеотидов ДНК и восстановления ее исходной структуры. Механизм исправления ошибок включает в себя большое число ферментативных реакций. Молекула ДНК является единственной среди всех макромолекул, которая не деградирует, а исправляет возникающие повреждения. Репарация сохраняет первичную структуру и генетическую информацию ДНК, обеспечивает ее высокую стабильность и поддержание целостности клеточного генома. В результате из 1000 случайных изменений ДНК в мутацию может реализоваться статистически менее одного случая. Различают несколько видов репарации: фотореактивация; эксцизионная репарация; рекомбинационная (пострепликативная) репликация; SOS-репарация. Фотореактивация – восстановление исходной структуры молекулы ДНК, поврежденных УФ-излучением, в результате воздействия видимого света. Она открыта И. Ф. Ковалевым, А. Келнером и Р. Дульбекко в 1948 г. Эти ученые проводили опыты над инфузориями, парамециями, коловратками, бактериями и бактериофагами. Факторы, определяющие эффективность фотореактивации: уровень рН; температура; физиологическое состояние клетки. Восстановительный эффект при фотореактивации связан с действием фермента дезоксирибозидпиримидинфотолиазы – полипептида, ассоциированного для его активности с небольшой молекулой РНК (10-15 нуклеотидов). Под влиянием УФ-лучей в одной цепи ДНК образуются димеры двух соседних пиримидинов (тиминовые димеры) циклобутанового типа. Каждый из димеров задерживает репликацию на 10 сек. Процесс регенерации оснований-мономеров активируется под действием видимого света с длиной волны 300–600 нм и осуществляется под действием специфических фотореактивирующих ферментов. Фотолиаза узнает димер и расщепляет ковалентные связи между двумя пиримидинами. Фотореактивации подвергаются только циклобутановые димеры. На данный момент это единственная известная ферментная реакция, в которой фактором активации служит не химическая энергия, а энергия видимого света. Дезоксирибозидпиримидинфотолиаза широко распространена у разных органических форм и имеется даже у таких примитивных микроорганизмов, как микоплазмы. Она есть у всех изученных бактерий, кроме Micrococcus radiodurans, которые чрезвычайно устойчивы к действию УФ-лучей и выдерживают дозы в 1000 раз более высокие, чем те, что летальны для E.coli. Фотолиаза обнаружена в клетках многих растений и животных, в том числе и у человека. Эксцизионная репарация – удаление неправильно спаренных или поврежденных оснований из ДНК и синтез новых последовательностей, взамен удаленных поврежденных. Данная репарация является наиболее распространенной. В ее основе лежит распознавание модифицированного основания различными гликозилазами, расщепляющими N-гликозидную связь этого основания с сахарофосфатным остовом молекулы ДНК. С помощью данной репарации могут исправляться не только пиримидиновые димеры, но и многие другие повреждения структуры ДНК. В эксцизионной репарации принимают участие несколько ферментов, а сам процесс затрагивает не только поврежденный, но и соседние с ним нуклеотиды. Для этой репарации необходима вторая (комплементарная) цепь ДНК. Механизм эксцизионной репарации состоит из нескольких стадий. Измененный участок, который несет повреждение в цепи ДНК, узнается и удаляется с помощью специфических ДНК-эндонуклеаз. Они осуществляют гидролиз фосфодиэфирных связей с 5'-конца от повреждения, а 5'→3' – экзонуклеаза и затем удаляют поврежденный участок. Ресинтез ДНК – заполнение образовавшейся бреши, при этом одноцепочечный участок ДНК используется в качестве матрицы. ДНК – лигаза ковалентно сшивает 3'-конец нового материала с 5'-концом старого материала. Рекомбинационная репарация происходит с участием рекомбинации. Данный тип репарации основан на процессах рекомбинации и репликации, поврежденной ДНК. Бреши в цепях ДНК образовываются в тех случаях, когда системы репарации оказываются нарушенными. Они имеют существенные размеры, что может привести к гибели клеток. В этом случае клетка может использовать механизм рекомбинации. У бактерий в рекомбинантной репарации принимает участие белок Rec А. Данный белок связывается с одноцепочечным участком ДНК и вовлекает его в рекомбинацию с гомологичными участками неповрежденных цепей другой молекулы ДНК. В результате и разорванная (содержащая бреши), и неповрежденная цепи репарируемой молекулы ДНК оказываются спаренными с неповрежденными комплементарными участками ДНК. При этом могут происходить вырезание определенного фрагмента и заполнение с его помощью бреши в дефектной цепи. Возникающие при этом пробелы и разрывы в цепях ДНК восполняются с участием ДНК-полимеразы I и ДНК-лигазы. SOS-репарация – медленная репликация с участием системы ферментов, которую индуцирует облучение. М. Радман предположил существование этой системы в 1974 г. Она работает тогда, когда повреждений в ДНК становится настолько много, что угрожает жизни клетки. Для данного случая характерна индукция активности разнообразной группы генов, задействованных в различных клеточных процессах. Гены, определяемые количеством повреждений в ДНК, приводят к разным по значимости клеточным ответам (начиная со стандартной репарации поврежденных нуклеотидов и кончая подавлением клеточного деления). Данный вид репарации наиболее изучен у Е. Сoli. Белки являются главными участниками, которые кодируются генами Rec A и Lex А. Rec A представляет собой полифункциональный белок, который участвует в рекомбинации ДНК, регуляции транскрипции генов фага λ. Lex А – репрессор транскрипции большой группы генов, который предназначен для репарации ДНК бактерий. При его ингибировании или разрешении репарация активируется. Связывание Rec А с Lex А приводит к расщеплению последнего и соответственно к активации генов репарации. SOS-система репарации выявлена не только у бактерий, но и у животных и человека.