Учебный раздел 2. Основы общей и медицинской генетики Практическое занятие № 7

Структура и функции ДНК и РНК. Строение генов и регуляция экспрессии генов прокариот и эукариот. Биосинтез белка

1. Актуальность темы.

Знание этапов биосинтеза белка позволяет понять механизм реализации наследственной информации на молекулярном уровне в норме и возможные молекулярные механизмы генных мутаций, а также взаимосвязь генотипа и фенотипа.

2. Учебные цели:

• сформировать понятие о материальных основах наследственности и изменчивости;

• изучить принципы кодирования генетической информации;

• изучить строение нуклеиновых кислот и белков;

• ознакомиться сособенностми организации генетического аппарата у прокариот и эукариот;

• изучить принципы генетического контроля экспрессии генов.

Для формирования профессиональных компетенций студент должен уметь:

• расшифровать этапы биосинтеза белка;

• решать ситуационные задачи по молекулярной биологии;

Для формирования профессиональных компетенций студент должен знать:

• структурную организацию ДНК И РНК;

• структуру генов прокариот и эукариот;

• свойства генетического кода;

• регуляцию экспрессии генов прокариот и эукариот.

3. Вопросы для самоподготовки к освоению данной темы:

1. Химический состав и строение ДНК (I, II и III структура). Пространственная модель ДНК Уотсона-Крика.

2. Отличия ДНК от РНК. Структура и функции разных видов РНК (рибосомная – рРНК, транспортная – тРНК, информационная – иРНК).

3. Генетический код – способ хранения наследственной информации. Свойства генетического кода.

4. Строение генов прокариот и эукариот. Экзон-интронная организация генов эукариот.

5. Классификация генов: структурные и функциональные (регуляторы и модификаторы: индукторы, супрессоры).

6. Центральная догма молекулярной биологии. Основные этапы биосинтеза белка.

7. Экспрессия генов прокариот. Транскрипция (инициация, элонгация, терминация).

8. Особенности и основные отличия экспрессии генов прокариот и эукариот. Этапы созревания (процессинг) иРНК: сплайсинг, модификация.

9. Трансляция (инициация, элонгация, терминация).

10. Посттрансляционная модификация белка.

11. Понятие о дифференциальной экспрессии генов. Активные и репрессированные гены.

12. Особенности биосинтеза белка в прокариотических и эукариотических клетках.

4. Вид занятия: практическое.

4. Продолжительность занятия – 3 часа (135 мин.).

4. Оснащение.

6. 1. Дидактический материал: Таблицы: № 49 «Генетический код», № 50 «Биохимический код наследственности» № 51 «Биосинтез белка», № 52 «Белки», № 53 «Регуляция синтеза белка (оперон)», № 54 «Передача генетической информации», № 55 «Строение ДНК», № 56 «Передача генетической информации с ДНК НА РНК», № 57 «Редупликация молекулы ДНК, синтез и-РНК», № 58 «Перенос генетической информации в биологических системах», № 59 «Репарация ДНК», № 60 «Схема строения оперона у эукариот», № 61 «Схема регуляции транскрипции структурных генов прокариотической клетки по типу индукции (оперон), по типу репрессии». «Схема регуляции транскрипции у эукариот».

6. 2. Оборудование: микроскопы; постоянный микропрепарат: ДНК и РНК в клетке.