2 курс / Биохимия / Биохимия Лекции

HbC(2α2β**), которые имеют различие в первичной структуре β-цепи

Гены α и β-цепей НbA, HbS, HbC аллельны, т.е. на хромосоме они занимают один и тот же локус. Но в 6 положении β-цепей НbA, HbS, HbC находятся разные аминокислотные остатки. Это результат мутации – замена нуклеотида.

В результате замены Глу на Вал на поверхности молекул Hb:

●появляются неполярные участи;

●происходит слипание молекул Нb;

●изменяется форма эритроцита (форма серпа);

●уменьшается продолжительность его жизни;

●снижается уровень Нb в крови и доставка О2 в ткани.

Гомозиготные носители HbS (серповидно-клеточная анемия) умирают в раннем возрасте. Гетерозиготы практически здоровы (в редких случаях –легкая форма анемии). Выявить гетерозиготных носителей можно, используя методы молекулярной диагностики.

ДНК – ДИАГНОСТИКА (МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИАГНОСТИКА)

Спомощью этого метода можно:

●выявить мутации;

●установить включение вирусной или бактериальной ДНК в состав ДНК-человека;

●проводить пренатальную диагностику наследственных болезней;

●выявлять гетерозиготных носителей дефектных генов;

●идентифицировать ДНК для:

установления личности установления родства.

16

Для проведения этого метода выделяют ДНК из:

●клеток крови (лейкоцитов)

●гистологических срезов

●биоптата ткани

●мочи

●слюны

Содержание ДНК в клетках невелико, а исследуемый ген (фрагмента гена) может составлять 1/1 000 000 всей ДНК клетки. Поэтому для исследования количество изучаемого гена или фрагмента гена необходимо увеличить в несколько сот раз.

ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ (ПЦР)

С помощью ПЦР можно синтезировать in vitro небольшие участки ДНК длиной от нескольких десятков до нескольких сотен пар нуклеотидов.

РЕАКЦИОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПЦР включает:

1.ДНК выделенную из образца;

2.Субстраты – дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ;

3.Термостабильную Taq-полимеразу;

4.Буфер для поддержания рНопт, содержащий ионы Mg2+;

5.2 праймера.

Праймеры синтезируются в лаборатории и представляют собой фрагменты одноцепочечной ДНК из 20-30 дезоксирибонуклеотидов. Один праймер должен быть комплементарен 3′-концу одной цепи ДНК. Второй праймер должен быть комплементарен 3΄-концу другой цепи ДНК.

ПЦР проходит в три этапа:

1.Денатурация при 90-95˚С. Водородные связи между цепями ДНК разрываются и цепи расходятся.

2.Гибридизация (50-60˚С) цепей ДНК с праймерами и образование между ними водородных связей.

17

3. Элонгация (полимеризация), Taq-полимераза присоединяется к 2-х цепочечному участку ДНК и по принципу комплементарности удлиняет праймер от 5΄ к 3΄ концу.

Этот 3-х этапный цикл повторяется много раз (задает экспериментатор), пока не образуется достаточно материала, необходимого для дальнейших исследований, которые обязательно включают электрофорез.

18

Биологические мембраны

Мембраны – это биологические структуры, которыми окружены все клетки, а также различные клеточные органеллы.

Мембраны ответственны за выполнение многих важнейших функций клетки.

Основные функции мембран:

1)Отделяют клетки от окружающей среды и делят ее на компартменты (отсеки);

2)регулируют транспорт веществ в клетку и органеллы или в обратном направлении;

3)обеспечивают специфику межклеточных контактов;

4)воспринимают, усиливают и передают внутрь клетки сигналы из внешней среды.

Основные типы биологических мембран:

1)плазматическая

2)ядерная

3)эндоплазматический ретикулум (ЭР)

4)мембрана аппарата Гольджи

5)митохондриальная мембрана

6)мембрана лизосом

Строение и состав мембран:

Биологические мембраны построены из липидов и белков, связанных друг с другом с помощью нековалентных взаимодействий.

Основу мембран составляет двойной липидный слой, в формировании которого участвуют фосфолипиды, гликолипиды и холестерин.

Поперечный разрез плазматической мембраны

Липиды мембран

Липиды мембран амфифильны, т.е. в молекуле одновременно есть гидрофильные группы (полярные «головки») и гидрофобные «хвосты» (алифатические радикалы), самопроизвольно формирующие бислой.

Вмембранах присутствуют липиды 3 главных типов:

1)Фосфолипиды;

2)Гликолипиды;

3)Холестерол

1)Фосфолипиды

2)Гликолипиды

Углеводные производные N-ацилсфингозина (церамида)

Цереброзиды Ганглиозиды

3)Холестерол

Содержится в мембранах клеток всех животных, придает мембранам жесткость и снижает жидкостность (текучесть) их гидрофобного слоя.

Функции липидов мембран:

1)формируют двойной липидный слой —

структурную основу мембран;

2)обеспечивают необходимую для

функционирования мембранных белков среду;

3)участвуют в регуляции активности ферментов;

4)служат «якорем» (местом прикрепления) для

поверхностных белков;

5)участвуют в передаче гормональных сигналов.

Белки мембран

Белки отвечают за функциональную активность мембран

Функции белков мембран

1)избирательный транспорт веществ;

2)передача гормонального сигнала;

3)участие в иммунных реакциях;

4)участие в качестве ферментов;

5)участие во взаимодействии клеток друг с другом, обеспечивая образование тканей и органов.