1. Классификация

1. Структурные гены — гены, кодирующие синтез белков. Расположение нуклеотидных триплетов в структурных генах коллинеарно последовательности аминокислот в полипептидной цепи, кодируемой данным геном (гены, кодирующие необходимые для клетки белки-ферменты или структурные элементы).

2. Функциональные гены — гены, которые контролируют и направляют деятельность структурных генов (гены, кодирующие белок, контролирующий транскрипцию структурных генов)

Современное состояние теории гена. В результате исследований элементарных единиц наследственности сложились представления, носящие общее название теории гена. Основные положения этой теории следующие:

1. Ген – участок молекулы ДНК, имеющей определенную последовательность нуклеотидов. Представляет собой сложную функциональную единицу наследственной информации, состоящую из различных функциональных сегментов.

2. Разные гены имеют разный качественный и количественный состав нуклеотидов.

3. Каждый ген имеет определенное место (локус) в хромосоме.

4. Гены способны к рекомбинации (в процессе кроссинговера) и мутации, что обеспечивает изменчивость.

5. В хромосоме есть гены мРНК (структурные гены), гены рРНК и гены тРНК.

6. Среди структурных генов есть регуляторные гены, продукты которых регулируют работу других структурных генов.

7. Ген не принимает непосредственного участия в синтезе белков, он является «матрицей» для образования посредников – различных молекул РНК, непосредственно участвующих в синтезе.

8. Количество генов может удваиваться в процессе репликации, а затем распределяться в дочерние клетки в результате митоза или мейоза.

9. Ген может существовать в виде разных аллелей, определяющих варианты признаков.

10. Определенный структурный ген кодирует синтез одного полипептида. Отдельный белок может обуславливать определенный признак. Этим обусловлены моногенные признаки.

11. Клетка, орган или организм обладают многими сложными признаками, которые слагаются из взаимодействия многих генов – это полигенные признаки.

12. Действие гена строго специфично, т. к. ген может кодировать только одну аминокислотную последовательность и регулирует синтез только одного конкретного полипептида.

13. Некоторые гены обладают плейотропностью действия, определяя развитие сразу нескольких признаков. Например, синдром Марфана.

14. Дозированность действия гена заключается в зависимости интенсивности проявления признака (экспрессивность) от количества определенного аллеля. Например, многие заболевания в гетерозиготном состоянии проявляются слабее, чем в гомозиготном.

15. На активность гена может оказать влияние как внешняя, так и внутренняя среда.

16. Конститутивные гены – это гены, которые постоянно экспрессируются, т. к. белки, которые они кодируют, необходимы для постоянной клеточной деятельности, обеспечивают синтез белков «домашнего хозяйства» - белки рибосом, цитохромов, ферментов гликолиза, переносчиков ионов и др. Эти гены не требуют специальной регуляции.

17. Неконститутивные гены – это гены обычно неактивные, но экспессируются только тогда, когда белок, который они кодируют, нужен клетке. Эти гены регулируются клеткой или организмом. Эти белки обеспечивают дифференцировку, специфичность структуры и функции каждой клетки.

18. Молекулы ДНК способны к репарации, поэтому не всякие повреждения гена ведут к мутациям.

19. Генотип, будучи дискретным (состоящим из отдельных генов) функционирует как единое целое.

133. Метод полимеразной цепной реакции. Применение в биологии и медицине.

ПЦР – экспериментальный метод молекулярной биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определенных фрагментов нуклеиновой кислоты в биологическом материале (пробе).

Применяется при секвенировании генов, матугенезе, клонировании/ в медицине ПЦР дает возможность облегчить диагностику наследственных и вирусных заболеваний.

133. Этапы ПЦР.

1 этап (денатурация). Нагревание ДНК до 95 С, в результате чего двухцепочечные молекулы ДНК расплетаются с образованием двух одноцепочечных молекул.

2 этап (отжиг). Гибридизация праймеров при 55-60 С с комплементарными последовательностями на противоположных цепях ДНК (на левой и правой границах амплифицируемого фрагмента). Генспецифические праймеры создают при помощи компьютерных программ, использующих информацию о нуклеотидной последовательности известных генов микроорганизмов или генов человека, предоставленных на сайтах GenBank и EMBL

3 этап (элонгация). При температуре 68-72 С праймеры в присутствии ДНК-полимеразы и дезоксирибонуклеотидтрифосфатов служат затравками для синтеза комплементарной цепи на ДНК-матрице, начинающейся от места гибридизации праймера и происходящей в направлении 5’-3’. В последующих циклах вновь синтезируемые молекулы ДНК становятся, в свою очередь, матрицей для аналогичного синтеза новых копий. Поскольку синтез каждой из двух антипараллельных цепей ДНК начинается от места гибридизации праймера, эти места и становятся границами синтезируемого участка. По сути, метод ПЦР как бы «имитирует» на ограниченном участке гена естественный процесс репликации ДНК, происходящей in vito.

133. Метод флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) и его применение в медицине.

Метод флуоресцентной гибридизации позволяет выявлять индивидуальные хромосомы или их отдельные участки на препаратах метафазных хромосом или интерфазных ядрах на основе комплементарного взаимодействия ДНК – зонда и искомого участка на хромосоме.

Метод FISH используют в преимплантационной, пренатальной и постнатальной генетической диагностике, в диагностике онкологических заболеваний^, в ретроспективной биологической

133. Значение внешней среды для формирования фенотипа.

Фенотип — совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития, формирующихся на основе генотипа, опосредованного рядом факторов внешней среды. Генотип определяет норму реакции организма — границы изменчивости выражения признака под влиянием изменяющихся условий окружающей среды. Те различия, которые зависят только от условий среды, называются модификациями.Генотип последовательно реализуется в фенотип в ходе индивидуального развития организма и в определенных условиях среды обитания, факторы которой (колебания освещенности, температуры, влажности, условий питания, взаимоотношений с другими организмами и др.) часто оказывают определяющее значение на проявление и развитие того или иного признака и свойства.

133. РНК-интерференция. Биологическая роль этого процесса.

РНК – интерференция – это подавление экспрессии генов (деградация мРНК) на транскрипционном и посттранскрипционном уровнях, индуцированное короткими Интерфирирующими РНК: малой интерфирирующей РНК и микроРНК.

Роль. РНК-интерференция с помощью малой интерфирирующей РНК является защитным механизмом против РНК вирусов и мобильных элементов (транспозонов). РНК интерференция с помощью микроРНК является механизмом подавления экспрессии генов (замалчивания гена) на транскрипционном и посттранскрипционном уровнях.

133. Многоцветная FISH. Применение в медико-генетическом консультировании.

FISH является полезным и чувствительным методом цитогенетического анализа при выявлении количественных и качественных хромосомных аберраций, таких как делеции ( в том числе и микроделеции), транслокации, удвоение и анэуплоидия.

133. Эпигенетические механизмы влияния окружающей среды.

Одним из примеров эпигенетических изменений у эукариот является процесс клеточной дифференцировки. Во время морфогенеза плюрипотентные стволовые клетки формируют различные полипотентные клеточные линии эмбриона, которые в свою очередь дают начало полностью дифференцированным клеткам. Другими словами, одна оплодотворённая яйцеклетка — зигота — дифференцируется в различные типы клеток, включая: нейроны, мышечные клетки, эпителий, эндотелий сосудов и др., путем множественных делений. Это достигается активацией одних генов, и, в то же время, ингибированием других с помощью эпигенетических механизмов.Второй пример может быть продемонстрирован на мышах-полевках. Осенью, перед похолоданием, они рождаются с более длинной и густой шерстью, чем весной, хотя внутриутробное развитие «весенних» и «осенних» мышей происходит на фоне практически одинаковых условий (температуры, длины светового дня, влажности и т. д.). Исследования показали, что сигналом, запускающим эпигенетические изменения, приводящие к увеличению длины шерсти, является изменение градиента концентрации мелатонина в крови (весной он снижается, а осенью — повышается). Таким образом, эпигенетические адаптивные изменения (увеличение длины шерсти) индуцируются ещё до наступления холодов, адаптация к которым выгодна для организма.

133. Принцип, лежащий в основе Международной Денверской классификации хромосом человека.

Согласно Денверской классификации все хромосомы человека разделены на 7 групп, расположенных в порядке уменьшения их длины и с учетом положения центромеры( метацентрические, субметацентрические, акроцентрические, спутничные) и отношения длины короткого плеча к длине всей хромосомы. Группы обозначаются буквами английского алфавита от A до G. Все пары хромосом принято нумеровать арабскими цифрами.

Группа А содержит 3 пары длинных хромосом (1-3), каждую из которых можно легко индивидуализировать. Хромосомы 1,3 являются метацентриками, аромосома 2 - субметацентрична; Группа В содержит две пары хромосом (4-5). Они короче хромосом из группы А и являются субметацентриками; Группа С содержит 6 пар аутосом (6-12), все хромосомы с субмедиальным расположением центромеры, средних размеров, их трудно индивидуализировать. К этой группе по размеру относится Х-хромосома, которая отличается тем, что заканчивает синтез ДНК позднее других; Группа D содержит 3 пары хромосом (13-15). Хромосомы средних размеров имеют почти терминальное расположение центромеры - акроцентрики. Все они имеют спутники, морфологически похожи; Группа Е состоит из 3 пар коротких хромосом (16-18). Хромосомы 16-й пары являются метацентриками. Хромосомы 17-й и 18-й пары, похожи между собой и являются субметацентриками; Группа F имеет 2 пары коротких метацентрических хромосом (19-20), которые неотличимы друг от друга; Группа G состоит из 2-х пар хромосом (21-22). Это очень короткие акроцентрические хромосомы со спутниками, трудно различимы, хотя несколько отличаются по величине и морфологии. К ним примыкают У-хромосома, которая несколько длиннее и имеет на длинном плече вторичную перетяжку.

133. Полиморфизм генов.

Полиморфизм генов – существование в популяции двух или большего числа альтернативных форм ( аллелей) определенного локуса хромосомы (гена), которые различаются нуклеотидной последовательностью или различным, которые различаются нуклеотидной последовательностью или различным числом повторяющихся нуклеотидных последовательностей.

133. Приведите примеры заболеваний человека и особенности наследования признаков, сцепленных с Х-хромосомой.

1.х-сцепленном рецессивном типе наследования ( миопатия Дюшенна, гемофилия, дальтонизм) Особенности:

• заболевают только мужчины

• заболевание передается клинически здоровыми женщинами-носительницами половине сыновей.

• отсутствует прямая передача болезни от мужчин их сыновьям

• все дочери больных мужчин являются клинически здоровыми гетерозиготными носительницами мутаций

2. х-сцепленный доминантный тип наследования (синдром Гольца, рахит) Особенности:

• все дочери больного отца наследуют заболевание

• вероятность рождения больного ребенка 50%

• число больных женщин в 2 раза больше

133. Приведите примеры генных заболеваний человека и особенности наследования признаков, сцепленных с Y-хромосомой.

У-сцепленный тип наследования(голандрический)- гипертрихоз ушной раковины («волосатые уши»), азооспермия, ихтиоз (рыбья кожа).Особенности:

• заболевают только мужчины

• заболевание передается от отца к сыновьям

133. Назовите особенности наследования и формирования признаков, контролируемых У-хромосомой. Приведи примеры заболеваний человека, сцепленных с Y-хромосомой.

Голандрическое (сцепленное с у хромосомой наследование).

Особенности: Так как активно функционирующие гены у-хромосомы, не имеющие аллелей в х-хромосоме, имеются только у гетерогаметного (мужского) пола, то фенотипическое их проявление будет наблюдаться только у мужчин. Такие признаки будут наследоваться в случае, если х хромосому ребенок получит от матери (гомогаметный пол с генотипом хх), а у от отца (гетерогамного родителя с генотипом ху). Иными словами, признаки, сцепленные с у хромосомой, наблюдается только у мужчин, а наследование происходит исключительно от отца к сыну.

Примеры: гипертрихоз ушной раковины («волосатые уши»), азооспермия, ихтиоз (рыбья кожа)

133. Приведите примеры генных заболеваний человека и особенности наследования признаков, при цитоплазматической наследственности.

При цитоплазматической наследственности в формировании фенотипа в процессе индивидуального развития участвуют наследственный материал в цитоплазме, представленный в виде кольцевых молекул ДНК митохондрий и пластид, другие внеядерные генетические элементы.

Особенности: цитоплазматические гены не подчиняются менделеевским закономерностям наследования, которые определяются поведением хромосом при митозе, мейозе и оплодотворении; цитоплазматическое наследование признаков осуществляется только по материнской линии, так как организм получает цитоплазматические структуры вместе с яйцеклеткой.

Примеры: пигментный ретинит, синдром молочного ацидоза

133. Приведите примеры генных заболеваний человека и особенности наследования признаков, контролируемых аутосомами.

Особенности: гены, расположенные в аутосомах, представлены у всех особей вида в двойном наборе, то есть организм получает одному гену из аллельной пары (согласно закону частоты гамет).

В зависимости от взаимодействия аллельных генов выделяют:

1)аутосомно-доминантный тип наследования (Боковой амиотрофический склероз)

Особенности: встречается одинаково часто среди мужчин и женщин, если родители здоровы, больной ребенок никогда не родится, доминантные мутации не приводят к полной инактивации функции кодируемого белка, вертикальный тип наследования.

Примеры:Синдром Марфана (англ. Marfan syndrome, болезнь Марфана)

Аутосомно-доминантное генетическое заболевание которое поражает соединительную ткань, характеризующееся диспропорционально длинными конечностями, тонкими худыми пальцами, соответственно худым телосложением и наличием сердечно-сосудистых пороков, которые специфически проявляются в виде пороков сердечных клапанов и аорты.

БолезньХантингтона (хорея или расстройство) - это прогрессивное нейродегенеративное генетическое заболевание, влияющее на мышечную координацию и другие когнитивные функции

Обычно симптомы болезни проявляются в среднем возрасте. Это наиболее распространенная генетическая болезнь, связанная с возникновением непроизвольных, неконтролируемых движений и судорг

2)аутосомно-рецессивный ( муковисцидоз, фенилкетонурия)

Особенности: встречается одинаково часто среди мужчин и женщин, у здоровых родителей может родиться больной ребенок, рецессивный признак проявляется редко (у четверти потомков) только при гомозиготном носительстве мутантных аллелей, повторный риск рождения ребенка с аутосомно-рецессивным заболеванием составляет 25%, отмечается «горизонтальное» распределение больных в родословной, т. е. пациенты чаще встречаются в рамках одного сибства, наблюдается увеличение частоты больных детей в группах родителей, связанных родством, причем чем реже аутосомно-рецессивное заболевание встречается в популяции, тем чаще больные происходят из кровнородственных браков.

133. Модификационная изменчивость. Назовите основные характеристики модификационной изменчивости.

Модификационная изменчивость - это изменение фенотипа, возникающее вследствие влияния окружающей среды и имеющее адаптивный характер без изменения генотипа.

• изменения затрагивают большинство или все особи в популяции и у всех них проявляются одинаково.

• эти изменения обычно имеют приспособительный характер. Как правило, модификационные изменения не передаются следующему поколению

133. Принцип и применение метода блоттинга по Саузерну.

Саузерн-блоттинг (Southern Blot Analysis) применяется для детекти- рования определённых последовательностей ДНК в исследуемых образах.

Метод:

1) Рестрикция эндонуклеазами рестрикции для разрезания высокомолекулярной ДНК на более мелкие фрагменты.

2) Фрагменты ДНК подвергаются электрофорезу в агарозном геле для разделения по длине.

3) В случае, если некоторые фрагменты ДНК длиннее 15 кб, перед переносом гель обрабатывают, например, соляной кислотой, которая вызывает депуринизацию ДНК и облегчает перенос на мембрану.

4) В случае, когда используют щелочной метод переноса, агарозный гель помещают в щелочной раствор, при этом двойная спираль ДНК денатурирует и облегчает связывание отрицательно заряженной ДНК с положительно заряженной мембраной для дальнейшей гибридизации. При этом разрушаются и остатки РНК.

5) Листок нитроцеллюлозной (или нейлоновой) мембраны помещают сверху или снизу от агарозного геля. Давление осуществляют непосредственно на гель или через несколько слоев бумаги. Для успешного переноса необходим плотный контакт геля и мембраны. Буфер переносится капиллярными силами из участка с высоким содержанием воды в зону с низким содержанием воды (мембрана). При этом осуществляется перенос ДНК из геля на мембрану. Полианионная ДНК связывается с положительно заряженной мембраной силами ионообменных взаимодействий.

6) Для окончательного закрепления ДНК на мембране, последняя нагревается в вакууме до температуры 80 °C в течение двух часов или освещается ультрафиолетовым излучением (в случае нейлоновых мембран).

7) Осуществляют гибридизацию радиоактивно (флюоресцентно) меченной пробы с известной последовательностью ДНК с мембраной.

8) После гибридизации избыток пробы отмывают с мембраны и визуализируют продукты гибридизации путем авторадиографии (в случае радиоактивной пробы) или оценивают окраску мембраны (в случае использования хромогенного окрашивания).

Применение:

Саузерн блоттинг, который проводят с геномной ДНК, обработанной эндонуклеазами рестрикции, может быть использован для определения числа копий генов в геноме.

133. Что такое фенокопии и генокопии? Приведите примеры.

Фенокопия – ненаследственное изменение фенотипа похожее на внешнее проявление мутаций. Т. е. если в поколении наблюдается один и тот же фенотипический признак несколько раз, то можно предположить, что он закреплен в генотипе. Причины возникновения: длительное воздействие случайных факторов окр. среды: радиационное излучение, экстремально высокие или низкие температуры, особенности питания

Генокопии — это сходные фенотипы, сформировавшиеся под влиянием разных неаллельных генов. То есть это одинаковые изменения фенотипа, обусловленные аллелями разных генов, а также имеющие место в результате различных генных взаимодействий или нарушений различных этапов одного биохимического процесса с прекращением синтеза. Проявляется как эффект определенных мутаций, копирующих действие генов или их взаимодействие.

133. Митохондриальная ДНК: строение, наследование. Заболевания, связанные с митохондриальной ДНК.

ДНК в митохондриях представлена циклическими молекулами, не образующими связь с гистонами

Характерные признаки:

1) Заболевание передается от больной матери всем ее детям

2) Мужчины и женщины (сыновья и дочери больной матери) поражаются в равной степени.

3) передача болезни по мужской линии невозможна.

Заболевания: синдром нейропатии, атаксии и пигментной дистрофии сетчатки (NARP), синдром Кернса—Сайра (миопатия, мозжечковые нарушения и сердечная недостаточность), синдром Пирсона (панцитопения, молочно-кислый ацидоз и недостаточность поджелудочной железы).

133. Методы и условия применения прямой ДНК – диагностики.

Прямая ДНК – диагностика предполагает непосредственное выявление мутации (измененной нуклеотидной последовательности в исследуемом гене), являющейся непосредственной причиной заболевания. Оно облает абсолютной точностью и требует для анализа только образец ДНК обследуемого лица. Для проведения прямой ДНК – диагностики необходимо точно знать структуру гена или конкретного участка гена, содержащего анализируемую мутацию. Исходным материалом для проведения ДНК-диагностики заболеваний, обусловленных мутациями ядерных генов, могут служить любые клетки организма, содержащие ядро. Обычно для этих целей используются кровь обследуемого.

133. Методы прямой ДНК – диагностики. (см.214)

134. Принцип метода блоттинга по Саузерну. Применение в биологии и медицине.(см211)

В настоящее время метод блота по Саузерну применяется как в эксперименте,так и в лабораторной диагностике:

Скрининг клеток на присутствие рекомбинантных(клонированных) вставок

Выявление трансгенных растений и животных

Выявление маркерных генов опухолевых клеток

Выявление различных хромосомных перестроек,точечных генных мутаций

Выявление вирусной ДНК в исследуемом образце(кровь,слюна,спинномозговая жидкость и др)

Перинатальная и постнатальная диагностика наследственных заболеваний человека.

133. Альтернативный сплайсинг. Приведите примеры.

Альтернативный сплайсинг — процесс, позволяющий одному гену производить несколько мРНК и, соответственно, белков. В процессе созревания про мРНК (описан в предыдущем вопросе), после удаления интронов, экзоны могут быть сшиты в любой последовательности, что позволяет в дальнейшем увеличить разнообразие белковых продуктов. В процессе развития организма на определенном этапе осуществляется один вариант альтернативного сплайсинга, а на другом этапе – другой вариант.

Пример: Ген структурного белка тропомиозина дает начало пяти разным вариантам этого белка, которые синтезируются в пяти разных тканях организма: скелетной мышечной, гладкой мышечной, фибробластах, печени и мозг.

133. Генетические механизмы формирования групп крови по системе ABО.

Наследование групп крови по системе AB0 обусловлены явлением множественного аллелизма (>2 аллелей одного гена). Три аллеля генаI(A,Bили 0) отвечают за формирование четырех групп крови по системеAB0, но только два из них могут одновременно находиться в генотипе одного организма: один, полученный от отца, и второй, полученный от матери. В зависимости от приобретенных аллелей, у потомков могут формироваться 6 комбинаций генотипов, которые выражаются в одной из четырех групп крови:I(0),II(A),III(B),IV(AB).

133. Центральная догма молекулярной биологии.

Обобщающее наблюдаемое в природе правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении. В живых организмах встречаются три вида гетерогенных, то есть состоящих из разных мономеров полимера — ДНК, РНК и белок. Передача информации между ними может осуществляться 3 × 3 = 9 способами. Центральная догма разделяет эти 9 типов передачи информации на три группы:

• общие, встречающиеся у всех организмов (репликация (ДНК-ДНК), транскрипция (ДНК-РНК), трансляция (РНК-белок));

• специальные, встречающиеся у вирусов, МГЭ или при эксперименте (обратная транскрипция – перенос информации с ДНК на РНК, репликация РНК, прямая трансляция белка на матрице ДНК);

133. Клинико-генеалогический метод.

Достоинства. Простота и доступность как для врача так и для пациента. Метод считается универсальным и широко применяется при решении практических и теоритических задач. Метод включает 2 этапа: 1. составление и 2. анализ родословной. Недостатки. 1. При изучении более чем двух признаков одновременно, становится трудно установить характер наследования. 2. Чем больше поколений вовлечено в составление родословной и чем более обширной будет информация о членах родословной, тем более точным будет результат, но пациенты часто не владеют обширной информацией в этой области. 3. Делать окончательные выводы только на основе составления и анализа родословной будет неверным. Данные анализа родословной необходимо подтвердить клиническими и лабораторными исследованиями.

133. Использование FISH метода в диагностике наследственных заболеваний.(см. 198)

134. Значение проекта «Геном Человека» для медицины.

Основная цель данного направления сделать доступным индивидуальное секвенирование генома человека стоимостью менее 1’000 долларов, что позволит приблизиться к созданию персонализированной медицины, когда по индивидуальному секвенированию генома можно будет диагностировать и лечить заболевания

133. Международная Парижская классификация хромосом человека.

Эта классификация позволяет подробно описывать отдельные хромосомы и их участки. Отдельные районы хромосом , последовательно пронумерованны от центромеры к теломере, а также отмечены бэнды внутри районов.Запись имеет следующий формат: первый символ – номер хромосомы ; второй – плечо; третий – номер района; четвертый – номер бэнда в составе района. Пример 1p31.2

133. Короткие тандемные повторы. Их роль в ДНК-диагностике.(см191)

134. Типы РНК. Функции различных типов РНК.

РНК — полинуклеотид, сходный по химическому составу с ДНК, но содержащий в нуклеотидах рибозу вместо дезоксирибозы и азотистое основание урацил (U) вместо тимина (T). Различают мРНК, тРНК, рРНК. Синтез полимеров рРНК, мРНК и тРНК на матрице ДНК катализируют соответственно РНКполимераза I, II и III.

Матричная РНК (мРНК, информационная РНК) содержит сотни и тысячи нуклеотидов и переносит генетическую информацию из ядра в цитоплазму и непосредственно участвует в сборке полипептида на рибосомах (трансляция).

Транспортная РНК (тРНК) содержит около 80 нуклеотидов и доставляет аминокислоты к рибосоме, где они присоединяются к растущей полипептидной цепи.

Рибосомная РНК (рРНК) взаимодействует с мРНК и тРНК в ходе сборки полипептида, в комплексе с белками (в т.ч. ферментами) образует рибосому.

Интерферирующая РНК комплементарно взаимодействует с мРНК, инициируя деградацию мРНК-мишени, и как следствие, прекращение трансляции чужеродного или эндогенного белка. экспрессия гена обозначает считывание генетического (наследственного) кода с матрицы ДНК и трансляцию (передачу) полученной информации в клетку в виде белка или РНК (тРНК, рРНК, интерферирующая РНК, РНК-затравка).

133. Мобильные генетические элементы – транспозоны, ретротранспозоны.

Ретротранспозоны — это генетические элементы, которые могут самовоспроизводиться в геноме и являются вездесущими компонентами ДНК многих эукариотических организмов.

Транспозоны (англ. transposable element, transposon) — это участки ДНК организмов, способные к передвижению (транспозиции) и размножению в пределах генома

133. Морфозы. Приведите пример морфоза у человека.

Морфоз (случайная фенотипическая изменчивость) – ненаследумое изменение фенотипа организма не имеющее приспособительного характера. Возникает под действием случайных внешних воздействий: радиационное излучение, экстремально высокие или низкие температуры, особенности питания и др.

Характкристики: 1. Не имеет приспособительного характера; 2. Возникает под дйствием неблагоприятных или экстремальных факторов внешней среды; 3. Возникает в результате мультифакторного воздействия окр. среды на организм; 4. Включает изменение нескольких разных признаков; 5. Возникает на любом этапе онтогенеза. Примеры: всякие разные уродства

133. Полная и не полная пенетрантность гена. Приведите примеры.

Пенетрантность – процент реализации гена в признак. Пенетрантность выражается отношением числа особей у которых проявляется признак, контролируемый данным геном к числу особей у которых имеется этот ген, но не проявляется в фенотипе. Признак с полной пенетрантностью проявляется у всех особей в популяции. Признак с неполной пенетрантностью проявляется только у части особей, проявление таких признаков может зависеть от нескольких генов или от условий внеш. среды.

133. Лайонизация. Механизм и биологическое значение лайонизации.

Лайонизация – процесс инактивации одной из двух Х-хромосом в клетках женского организма, с образованием неактивного гетерохроматина (полового хроматина). Этот процесс обеспечивает дозовую компенсацию генов в женских клетках, чтобы с двух Х-хромосом не образовывалось вдвое больше РНК, чем в клетках мужского организма, имеющих только одну Х-хромосому. Механизм. На неактивной Х-хромосоме экспрессируется специальный ген (XIST). Продукт экспрессии этого гена (Белок-некодирующая РНК) накапливается и распределяется по Х-хромосоме, образуя вокруг нее оболочку. Это происходит на уровне низкого ацетилирования гистонов и их замещения на другие гистоны. Хромосома инактивируется.

133. Характеристики модификационной изменчивости.

• обратимость — изменения исчезают при смене специфических условий окружающей среды, спровоцировавших их

• групповой характер

• изменения в фенотипе не наследуются, наследуется норма реакции генотипа

• статистическая закономерность вариационных рядов

• затрагивает фенотип, при этом не затрагивая сам генотип.

133. «Генетический груз» в человеческих популяциях.

 Современная же медицина в состоянии не только уменьшить детскую смертность -основной путь элиминирования невыгодных генов, - но и, доводя отягощенных дурной наследственностью до репродуктивного состояния, содействует постоянному накоплению недоброкачественного генетического материала. Сглаживая давление отбора, медицина стремительно увеличивает число людей, неспособных существовать без постоянной, иногда повседневной помощи лекарственных средств. В силу того, что неблагоприятные, даже летальные в естественных условиях, сочетания генов часто фенотипически слабо или никак не выражены, существует тенденция безбрежного растекания отягощающих факторов, вплоть до всеобщей "порчи". 

133. Обратная транскрипция. Ретротранспазоны.

Обратная транскрипция – это процесс образования двухцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК. Процесс катализирует фермент ревертаза или РНК-зависимая ДНК-полимераза.

Ретротранспозоны — это генетические элементы, которые могут самовоспроизводиться в геноме и являются вездесущими компонентами ДНК многих эукариотических организмов. Они размножаются при помощи обратной транскрипции , т.е. переписывания информации с РНК на ДНК.

133. Назовите основные типы регуляции экспрессии генов на примере лактозного оперона Кишечной палочки.

.Лактозный оперон (lac оперон) — полицистронный оперон бактерий, кодирующий гены метаболизма лактозы. Лактозный оперон (lac operon) состоит из трех структурных генов, промотора, оператора и терминатора. Принимается, что в состав оперона входит также ген-регулятор, который кодирует белок-репрессор. РНК-полимераза начинает транскрипцию с промоторного района, который перекрывается с операторным районом. В отсутствие или при низкой концентрации лактозы в клетке белок-репрессор, который является продуктом моноцистронного оперона LacI, обратимо соединяется с операторным районом и препятствует транскрипции. Таким образом, в отсутствие лактозы в клетке ферменты для метаболизма лактозы не синтезируются.

Моноаллельная экспрессия у эукариот характерна:

для генов Х-хромосомы в женских клетках из-за механизма дозовой компенсации; для импринтируемых генов;

В настоящее время известно, что около 5—10 % генов эукариот экспрессируются в клетках моноаллельно, среди таких генов чаще наблюдаются гены, кодирующие поверхностные клеточные белки и, в частности, гены, кодирующие иммуноглобулины, Т-клеточные и обонятельные рецепторы. Это явление носит также название аллельное исключение. Выбор экспрессирующегося аллеля происходит рано в развитии, и этот выбор осуществляется случайно, в результате около половины клеток организма экспрессируют отцовский аллель, а другая половина клеток — материнский аллель. Иногда наблюдается тканеспецифичная моноаллельная экспрессия гена, в других тканях такой ген может экспрессироваться биаллельно. К случайной моноаллельной экспрессии аутосомных генов не относят случаи, когда разные аллели гена экспрессируются на различном уровне из-за полиморфизма в cis-регуляторных последовательностях гена.

Экспрессия генов — это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок. Экспрессия генов может регулироваться на всех стадиях процесса: и во время транскрипции, и во время трансляции, и на стадии посттрансляционных модификаций белков.

133. Последовательность процессов транскрипции у эукариот.

Стадии:

1) Связывание РНК-полимеразы с промотором;

2) Инициация - начало синтеза. Она заключается в образовании первой фосфодиэфирной связи между АТФ или ГТФ и вторым нуклеотидом синтезирующейся молекулы и-РНК;

3) элонгация - рост цепи РНК, т. е. последовательное присоединение нуклеотидов друг к другу в том порядке, в котором стоят комплементарные нуклеотиды в транскрибируемой нити ДНК. Скорость элонгации достигает 50 нуклеотидов в секунду;

4) терминация - завершение синтеза и-РНК.

133. Заболевания человека, сцепленные с полом. (см206,207)

134. Применение полиморфных маркеров в лабораторной диагностике.

Полиморфного локус (маркер), с помощью которого можно производить маркировку как мутантных, так и нормальных аллелей и проанализировать их передачу в поколениях. Применяется при косвенной ДНК-диагностике. Анализ полиморфных генетических маркёров позволяет проследить в ряду поколений наследование каждой из родительских хромосом.

133. Механизм созревания мРНК.

. Процессинг - совокупность процессов в клетках эукариот, которые приводят к превращению первичного транскрипта в зрелую РНК

Процессирование про-мРНК (созревание мРНК) включает процессы сплайсинга, кэпирования 5-го конца РНК, удаление нуклеотидов на 3-м конце, образование полиаденинового хвоста.

Для начала процесса трансляции, полученный транскрипт должен созреть. Экзон - смысловой, интрон - несмысловой, его нужно вырезать. Процессинг есть процесс разрезания про-мРНК с помощью ферментов для дальнейшего удаления интронов. В зонах соединения экзонов и интронов есть определенная последовательность, которая узнается своим ферментом, который отделяет экзон от интрона. Затем смысловые куски сшиваются и получается более короткая РНК, где есть только экзоны. Процесс сшивания называется сплайсингом. Существуют специальные гены, которые ускоряют (энхансеры) или замедляют (сайленсеры) эти процессы.

Следующий этап - КЭПирование переднего отдела мРНК – это присоединение к 5’-концу 7-метил-гуанозина. Он не дает возможности ферментам, способным разрезать РНК, это сделать, способствует экспорту мРНК из ядра в цитоплазму и обеспечивает связывание мРНК с рибосомой.

Следующий этап – полиаденилирование (проходит в 2 этапа): 1 этап - удаляются 20 нуклеотидов на 3’-конце про-мРНК до сайта инициации полиаденилирования. 2 этап – к 3’-концу присоединяются адениновые основания, образуется полиадениновый хвост, защищающий мРНК.

133. Свойства генетического кода и их характеристики.

1.Генетический код триплетен. (3 расположенных рядом нуклеотида несут информацию об одном белке.) Таких триплетов может быть 64 (в этом проявляется избыточность генетического кода), но только 61 из них несет информацию о белке (кодоны). 3 триплета называются антикодонами, являются стоп-сигналами, на которых останавливается синтез белка.

2.Генетический код вырожден (аминокислот 20, а кодонов 61), т.е. одну аминокислоту могут кодировать несколько кодонов (от двух до шести). Метионин и триптофан имеют по одному кодону, т.к. с них начинается синтез белка (старт-сигнал).

3.Код однозначен – несет информацию только к одной аминокислоте.

4.Код коллинеарен, т.е. последовательность нуклеотидов в гене соответствует последовательности аминокислот в белке.

5.Генетический код неперекрываем и компактен – один и тот же нуклеотид не может входить в состав двух разных кодонов, считывание идет непрерывно, подряд, вплоть до стоп-кодона. В коде отсутствуют «знаки препинания».

6.Генетический код универсален – одинаков для всех живых существ, т.е. один и тот же триплет кодирует одну и ту же аминокислоту.

133. Строение генов у про- и эукариот.

Ген – участок ДНК, с которого копируется РНК.

Строение генов у эукариот: общепринятая модель строения гена – экзон – интронная структура.

Экзон – последовательность ДНК, которая представлена в зрелой РНК. В состав гена должен входить как минимум один экзон. В среднем в гене содержится 8 экзонов. Факторы инициации и терминации транскрипции входят в состав первого и последнего экзона соответственно.

Интрон – последовательность ДНК, включенная между экзонами, не входит в состав зрелой РНК. Интроны имеют определенные нуклеотидные последовательности, определяющие их границы с экзонами. Могут кодировать регуляторные РНК.

Регуляторные элементы – промотор, энхансеры, сайленсеры, инсуляторы.

Гены эукариот по строению и характеру транскрипции значительно отличаются от прокариотических генов. Их отличительной особенностью является прерывность, т. е. чередование в них последовательностей нуклеотидов, которые представлены (экзоны) или не представлены (интроны) в мРНК . Гены эукариот не группируются в опероны, поэтому каждый из них имеет собственные промотор и терминатор транскрипции.

Ген прокариот называется опероном, в его состав входят два основных участка: регуляторный (неинформативный) и структурный (информативный). У прокариот на долю регуляторных элементов приходится около 10 %, структурных – 90 %. Структурная область генов прокариот (единица транскрипции) может быть представлена одним кодирующим участком, который называется цистроном, либо несколькими кодирующими участками. В структурной зоне закодирована информация о последовательности аминокислот в виде генетического кода. Со структурной области считывается мРНК. При наличии у прокариот полицистронной единицы транскрипции на одном структурном участке одновременно может синтезироваться несколько разновидностей мРНК.

К регуляторным элементам генов прокариот относятся промотор, оператор и терминатор – участки, управляющие работой гена.

133. Как связаны между собой метилирование и гистоновый код в процессе реализации генетической информации в клетке?

Гистоновый код— разнообразный набор модификаций(ацетилирование, фосфорилирование, метилирование) «хвостов» гистонов, расположенных на поверхности нуклеосом, в результате которого происходят изменения экспрессии генов, передающиеся по таким образом наследству.

Метилирование ДНК — это модификация молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности ДНК, что можно рассматривать как часть эпигенетической составляющей генома.Метилирование ДНК заключается в присоединении метильной группы к цитозину в составе CpG-динуклеотида в позиции С5 цитозинового кольца. Метилированный цитозин может затем окисляться особыми ферментами, что в конечном итоге приводит к его деметилированию обратно в цитозин[

133. Сплайсинг. Механизм. Биологическая роль.

Сплайсинг – процесс созревания РНК, в котором происходит удаление из про-мРНК интронов и соединение друг с другом экзонов. В зонах соединения экзонов и интронов есть определенная последовательность, которая узнается своим ферментом, который отделяет экзон от интрона. Затем смысловые куски сшиваются и получается более короткая РНК, где есть только экзоны.

Биологический смысл сплайсинга (альтернативного) для многоклеточных эукариот состоит в том, что он, по-видимому, является ключевым механизмом увеличения разнообразия белков, а также позволяет осуществлять сложную систему регуляции экспрессии генов, в том числе тканеспецифической.

133. Альтернативный сплайсинг. Механизм. Биологическая роль.

Альтернативный сплайсинг — процесс, позволяющий одному гену производить несколько мРНК и, соответственно, белков. В процессе созревания про мРНК (описан в предыдущем вопросе), после удаления интронов, экзоны могут быть сшиты в любой последовательности, что позволяет в дальнейшем увеличить разнообразие белковых продуктов. В процессе развития организма на определенном этапе осуществляется один вариант альтернативного сплайсинга, а на другом этапе – другой вариант.

Пример: Ген структурного белка тропомиозина дает начало пяти разным вариантам этого белка, которые синтезируются в пяти разных тканях организма: скелетной мышечной, гладкой мышечной, фибробластах, печени и мозг.

133. Трансляция, как стадия синтеза белка. Инициация, элонгация, терминация.

Трансляция – это процесс непосредственно синтеза пептида (белковой молекулы). Это считывание той информации, которую содержит в себе РНК, и ее преобразование в последовательность аминокислот в белке. Этот процесс обеспечивается рибосомой, которая состоит из рРНК, белков.

Инициация (нужно собрать все молекулы, участвующие в трансляции, в единый комплекс): малая субъединица связывается с мРНК и активированными тРНК, которые доставляют аминокислоты (а/к) к рибосоме, где эти а/к присоединяются к растущей полипептидной цепи. А/к прикрепляются к малой СЕ с помощью специального сайта, содержащегося на 3’-конце тРНК (акцептор). К 5’-концу тРНК прикрепляется, содержащему антикодон из трех нуклеотидов, прикрепляется соответствующий кодон мРНК.

Элонгация: считывание информации идет непрерывно, т.к. нет промежутков между кодонами и антикодонами. После образования пептидной связи, которое катализирует пептидилтрансфераза в большой субъединице, происходит смещение вперед (этот процесс требует затрат энергии ГТФ, осуществляется за счет ферментов). Так шаг за шагом происходит наращение пептидной цепочки.

Терминация: процесс доходит до узнавания нонсенс-кодона, которому нет соответствующей тРНК. Вместо тРНК прикрепляются факторы терминации. В итоге происходит отделение малой СЕ от большой СЕ.

133. Виды хромосомных аберраций. Примеры заболеваний.

Хромосомные аберрации— изменения структуры хромосом.

Классифицируют делеции (удаление участка хромосомы), инверсии (изменение порядка генов участка хромосомы на обратный), дупликации (повторение участка хромосомы), транслокации (перенос участка хромосомы на другую).

Причины – нарушения при кроссинговере. Пример: синдром кошачьего крика.

133. Виды генных мутаций. Примеры заболеваний.

Генные мутации – изменение строения одного гена. Это изменение в последовательности нуклеотидов: выпадение, вставка, замена и т.п. Например, замена А на Т. Причины – нарушения при удвоении (репликации) ДНК. Примеры: серповидноклеточная анемия, фенилкетонурия.

133. Виды геномных мутаций. Примеры заболеваний.

Геномные мутации – изменение количества хромосом. Причины – нарушения при расхождении хромосом. Полиплоидия – кратные изменения (в несколько раз, например, 12 → 24). У животных не встречается, у растений приводит к увеличению размера. Анеуплоидия – изменения на одну-две хромосомы. Например, одна лишняя двадцать первая хромосома приводит к синдрому Дауна (при этом общее количество хромосом – 47).

133. Современные методы цитогенетики.

1.Флуоресцентная гибридизация in situ, или метод FISH

— цитогенетический метод, который применяют для детекции и определения положения специфической последовательности ДНК на метафазных хромосомах или в интерфазных ядрах in situ. Кроме того, FISH используют для выявления специфических мРНК в образце ткани. Метод FISH используют в преимплантационной, пренатальной и постнатальной генетической диагностике, в диагностике онкологических заболеваний, в ретроспективной биологической дозиметрии.

2. Сравнительная геномная гибридизация (СГГ)

— это применение метода FISH для широкого скрининга генома с целью выявить различия в числе копий любых нуклеотидных последовательностей ДНК у пациента. СГГ была разработана для генетических исследований в сфере онкологии (первичные солидные опухоли), но в настоящее время применяется для определения локализации избыточного генетического материала или зон выпадения участков хромосом при предполагаемых хромосомных аномалиях. Этот метод молекулярно-генетической диагностики заключается в смешивании и одновременной гибридизации равных количеств меченной различными красителями тестируемой ДНК и нормальной референтной ДНК с нормальными нитями в метафазе.

3. Спектральное кариотипирование и многоцветная FISH

Ограничение возможностей СГГ при выявлении сбалансированных хромосомных перестроек восполняется с помощью многоцветного окрашивания всех хромосом при однократной гибридизации. Спектральное кариотипирование и многоцветная FISH (M-FISH) — взаимосвязанные методы молекулярно-генетического анализа, которые способны идентифицировать сбалансированные хромосомные перестройки. Эти методы позволяют выявить сложные хромосомные перестройки, мелкие транслокации и маркированные хромосомы.

4. Полимеразная цепная реакция

Большинство аномалий генов, лежащих в основе многих заболеваний, представляют собой точечные мутации. После обнаружения точечной мутации можно синтезировать конструкции ДНК (праймеры), покрывающие короткий участок, пораженный мутацией. Получение достаточного количества копий измененной ДНК может быть сложно, но ПЦР предоставляет множественные копии специфических фрагментов ДНК. При ПЦР амплификация ДНК осуществляется путем повторных тепловых циклов. ПЦР произвела революцию в диагностике мутаций. Это высокочувствительный, метод молекулярно-генетической диагностики, который можно проводить на малом количестве образцов. Метод относительно недорог, в течение нескольких часов можно получить миллиарды копий специфических нуклеотидных последовательностей ДНК.

5. Прямое секвенирование ДНК

Автоматизированное секвенирование ДНК стало стандартным методом молекулярно-генетической диагностики во многих клинических лабораториях молекулярной генетики и способствовало значительному прогрессу «Проекта генома человека». Секвенирование ДНК особенно полезно в случаях небольших генов и в ситуациях, когда точная мутация у членов данной семьи неизвестна.

6. Методы ДНК-анализа

Молекулярные цитогенетические методы повышают диагностические возможности для выявления хромосомных делеций или дупликаций (содержащих десятки или сотни генов). Другие методы ДНК-анализа позволяют выявить изменения в отдельных генах. Проведение ДНК-анализа возможно в связи с тем, что ДНК — это относительно стабильная молекула, которая может быть изолирована из любых ядросодержащих клеток и сохранена для дальнейших исследований.

133. Цитологические основы закона единообразия гибридов первого поколения.

При скрещивании чистых линий (гомозигот) все потомство получается одинаковое (единообразие первого поколения, расщепления нет).

P AA x aa G (A)(a) F₁Aa

У всех потомков первого поколения (F₁) проявляется доминантный признак (желтый горох), а рецессивный признак (зеленый горох) находится в скрытом состоянии.

133. Цитологические основы закона расщепления.

При самоопылении гибридов первого поколения (при скрещивании двух гетерозигот) в потомстве получается расщепление 3:1 (75% доминантного признака, 25% рецессивного признака).

F₁ Aa x Aa G (A)   (A)

    (a)   (a) F₂ AA; 2Aa; aa

133. Цитологические основы закона независимого наследования признаков.

Мендель скрестил чистую линию желтого гладкого гороха с чистой линией зеленого морщинистого (это дигибридное скрещивание, т.к. родители отличаются по двум признакам). Все потомство получилось желтым гладким (AaBb).

Мендель дал ему самоопылиться. Во втором поколении получилось расщепление 9:3:3:1. 9 A_B_ желтые гладкие 3 A_bb желтые морщинистые 3 aaB_ зеленые гладкие 1 aabb зеленые морщинистые

Общее количество желтых горошин составило 9+3=12, общее количество зеленых 3+1=4; 12:4 – это 3:1; с гладкими/морщиныстыми горошинами получилось то же самое. Как будто два моногибридных скрещивания произошли независимо друг от друга, а затем их результаты совместились.

Пусть А — ген, обусловливающий развитие желтой окраски семян, а — зеленой окраски, В — гладкая форма семени, b — морщинистая. Скрещиваются гибриды первого поколения, имеющие генотип АаВb. Каждый организм образует четыре сорта гамет в одинаковом количестве (по 25%): АВ, Ab, aB, ab. Во время оплодотворения каждый из четырех типов сперматозоидов может оплодотворить любую из четырех типов яйцеклеток. В результате оплодотворения возможно появление девяти генотипических классов, которые дадут четыре фенотипических класса

Третий закон Менделя (закон независимого наследования): расщепление по каждой паре признаков происходит независимо от других пар признаков.

133. Хромосомная теория наследственности Т. Моргана.

1. Гены локализованы в хромосомах. При этом различные хромосомы содержат неодинаковое число генов.

2. Аллельные гены занимают одинаковые локусы в гомологичных хромосомах.

3. Гены расположены в хромосоме в линейной последовательности.

4. Гены одной хромосомы образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом у гомогаметных особей и n+1 у гетерогаметных.

5. Между гомологичными хромосомами может происходить обмен участками – кроссинговер. В результате кроссинговера возникают гаметы, хромосомы которых содержат новые комбинации генов.

6. Частота кроссинговера между гомологичными хромосомами зависит от расстояния между генами, локализованными в одной хромосоме. Чем это расстояние больше, тем выше частота кроссинговера.

7. Для выяснения характера расположения генов в хромосомах и определения часоты кроссинговера между ними строят генетические карты, которые отражают порядок расположения генов в хромосоме и расстояние между генами одной хромосомы.

8. Каждый биологический вид характеризуется определенным набором хромосом – кариотипом.

133. Анализирующее скрещивание, как метод генетического анализа.

Анализирующее скрещивание — скрещивание гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, то есть «анализатором». Смысл анализирующего скрещивания заключается в том, что потомки от анализирующего скрещивания обязательно несут один рецессивный аллель от «анализатора», на фоне которого должны проявиться аллели, полученные от анализируемого организма. Для анализирующего скрещивания (исключая случаи взаимодействия генов) характерно совпадение расщепления по фенотипу с расщеплением по генотипу среди потомков. Таким образом, анализирующее скрещивание позволяет определить генотип и соотношение гамет разного типа, образуемых анализируемой особью.

133. Типы аллельных взаимодействий. Приведите примеры.

Полное доминирование - действие одного аллеля гена полностью подавляет действие другого аллеля, вследствие чего фенотипы гетерозигот и доминантных гомозигот не отличаются друг от друга. У гетерозигот образуется одновременно активный продукт доминантного аллеля и неактивный продукт рецессивного аллеля. Пример: наследование признаков гороха в опытах Менделя.

Неполное доминирование: один доминантный аллель не полностью подавляет другой, рецессивный, аллель у гетерозиготной особи. Пример: наследование окраски цветков у растения «ночная красавица».

Кодоминирование – вид взаимодействия между аллелями одного гена, при котором ни один из аллелей не доминирует над другим и в фенотипе проявляются оба альтернативных признака. Пример: наследование групп крови по системе MN(MиN– специфические молекулы на мембране эритроцитов).

133. Типы неаллельных взаимодействий. Приведите примеры.

При комплементарном (дополнительном)взаимодействии неаллельных доминантных генов у потомков появляется признак, которым не обладает ни один из родителей. К примеру, при скрещивании двух сортов душистого горошка , имеющих цветки белой окраски, у потомков появлются пурпурные цветки.

Полимерия (однозначное действие генов)представляет собой взаимодействие нескольких неаллельных генов с однотипным действием. Такие гены и есть полимерные. Чем большее число доз доминантных аллелей в генотипе растения, тем выраженнее проявление определенного признака, ведь при увеличении дозы гена его действие аккумулируется (суммируется).

Такой тип взаимодействия неаллельных генов, как полимерия, служит основополагающим фактором в наследовании длины колоса у злаков, содержания сахара в сахарной свекле, жиров в семенах подсолнечника, др.

При эпистазеаллели одного гена угнетают проявление аллелей других. Те гены, которые оказывают подавляющее воздействие на другие, называются эпистатическими ингибиторами (супрессорами). Гены, которые угнетены, - гипостатические.

Выделяют доминантный эпистаз, в результате которого действие одного доминантного гена подавляется другим доминантным геном, а также рецессивный эпистаз, при котором рецессивные гены в гомозиготном состоянии подавляют доминантный ген или рецессивные гены из другой пары аллелей

133. Множественный аллелизм. Генетические причины его возникновения. Приведите пример множественного аллелизма у человека.

Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена. В основе этой множественности лежат генные мутации, изменяющие последовательность азотистых оснований молекулы ДНК в участке, соответствующем данному гену. Обусловленность признака серий множественных аллелей не меняет соотношения фенотипов в гибридном потомстве. Во всех случаях в генотипе присутствует только одна пара аллелей, их взаимодействие и определяет развитие признака.

Пример - группы крови

133. Косвенная ДНК диагностика.

Это метод ДНК-диагностики основанный на анализе сцепления с исследуемым геном определенного полиморфного локуса (маркера), с помощью которого можно производить маркировку как мутантиых, так и нормальных аллелей и проанализировать их передачу в поколениях.Для косвенной ДНК диагностики необходимо знать точную локализацию гена, т. е. ген должен быть достаточно точно картирован. Сущность заключается в анализе наследования полиморфных генетических маркеров сцепленных с геном болезни.

133. Митохондриальные заболевания. Особенности их наследования.213

134. Половой хроматин. Лайонизация(229). Физиологический клеточный мозаицизм.

Половой хроматин это инактивированная одна из половых хромосом во всех соматических клетках гомогаметного пола. У людей (у женщин) инактивируется одна из Х хромосом. Эта хромосома именуется тельцем Барра. Формирование полового хроматина у гомогаметного (женского) пола обеспечивает дозовую компенсацию генов в клетках гомогаметного пола, чтобы с двух половых хромосом (ХХ) не образовывалось вдвое больше РНК, чем в клетках гетерогаметного (мужского) пола.

Мозаицизм – существование в пределах одного организма генетически различающихся клеток. Может возникнуть в результате соматических мутаций, а также быть следствием кроссинговера, нарушения сегрегации хромосом в ходе митоза. Мутации отдельных генов могут локализоваться в отдельных клетках или группах клеток.

Это состояние может влиять на любой тип клеток. Причины: мозаицизм вызван ошибкой в ​​делении клеток в самом начале развития будущего ребенка. Примеры мозаичности включают в себя: Мозаика синдромаДауна, Мозаика синдрома Клайнфельтера,Мозаика синдрома Тернера.

133. Генные мутации. Механизмы их возникновения.

Генные мутации – изменение структ. гена, т.е. последовательности нуклеотидов ДНК.

1. Замена одного нуклеотида на другой:

а) новый триплет кодирует ту же а/к в молекуле белка;

б) новый триплет стал бессмысленным;

в) новый триплет кодирует другую а/к, что приводит к замене одной а/к на другую в молекуле белка.

2. Вставка или выпадение нуклеотида. Вставка или выпадение нуклеотида приводит к сдвигу «рамки считывания» , что может привести к абсолютно новой последовательности аминокислот в белке.

133. Закон гомологических рядов Н.И. Вавилова. Медицинское значение.

Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Зная ряд мутаций у одного вида, можно предвидеть нахождение сходных мутаций у других близких видов и родов.

Медицинское значение: Животных, у которых выявлены наследственные дефекты и ВП, присущие человеку, используют в качестве модели для изучения аналогичных дефектов у человека. Например, гемофилия выявлена также у мыши и кошки.

133. Норма реакции и модификационная изменчивость.

Модификационная изменчивость - это эволюционно закрепленные реакции организма, которые происходят под влиянием внешней среды без изменения генотипа. Такой тип изменчивости имеет две главные особенности. Во- первых, изменения затрагивают большинство или все особи в популяции и у всех них проявляются одинаково. Во-вторых, эти изменения обычно имеют приспособительный характер. Как правило, модификационные изменения не передаются следующему поколению Придел М.И. называют НОРМОЙ РЕАКЦИИ-норма реагирования на изменяющиеся условия внеш. среды (контролируется генотипом)

133. Особенности цитоплазматической наследственности.

Цитоплазматическое наследование обусловлено мутациями кольцевых молекул ДНК, локализованных в митохондриях. Особенности данного типа наследования связаны с исключительно материнским происхождением митохондрий. При этом типе наследования болезни у потомков больной матери может наблюдаться значительный полиморфизм симптоматики. Заболевание передается от больной матери всем ее детям. Сыновья и дочери поражаются в равной степени. Передача болезни по мужской линии невозможна.

133. Цитологическое обоснование правила «чистоты гамет».

Правило чистоты гамет: половые клетки в результате мейоза получают половинные наборы хромосом и поэтому имеют только один аллель из данной пары - а или А. Правило указывает на несмешиваемость аллелей друг с другом и другими генами.

При моногибридном скрещивании в случае доминирования у гетерозиготных гибридов (Aa) первого поколения проявляется только доминантный аллель (A); рецессивный же (a) не теряется и не смешивается с доминантным. Во втором поколении как рецессивный, так и доминантный аллели могут проявляться в своем «чистом» виде, т. е. в гомозиготном состоянии. При этом наследственные факторы не только не смешиваются, но и не претерпевают изменений после совместного пребывания в гибридном организме. В результате гаметы, образуемые такой гетерозиготой, являются «чистыми» в том смысле, что гамета A «чиста» и не содержит ничего от аллеля a; гамета a «чиста» от аллеля A.

133. Хромосомное определение пола.

В общем наборе хромосом всех раздельнополых животных существует два типа хромосом: аутосомы и половые хромосомы. В клетках тела организма обычно бывают две половые хромосомы. Пара половых хромосом может быть представлена двумя одинаковыми хромосомами в клетке; такие половые хромосомы называются Х-хромосомами. А может быть, что в клетке есть пара неодинаковых половых хромосом — Х-хромосома и У-хромосома. Пол животного зависит от того, будут ли в его клетке половые хромосомы представлены XX или ХУ. У большей части животных, в том числе у человека, женскому полу соответствует набор половых хромосом XX, мужскому — ХУ. У других животных (птицы, бабочки), наоборот, XX означает мужской пол, а ХУ — женский. У некоторых видов хромосома У может отсутствовать и тогда женский пол будут определять две Х-хромо-сомы (XX), а мужской пол — только одна Х-хромосома (ХО).

133. Основные свойства мутационной изменчивости.

Мутационная изменчивость – это изменчивость, при которой происходят наследственные изменения генетического материала. Свойства мутаций: 1. наследуются 2. вызываются различными внешними и внутренними факторами 3. возникают внезапно; ненаправленны (мутировать может любой ген)

133. Репарация ДНК. Виды репарации.

Репарация — особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физических или химических агентов.

Виды:

прямая-специфические ферменты, способные быстро устранять соответствующее повреждение, восстанавливая исходную структуру нуклеотидов

эксцизионная - удаление повреждённых азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы

пострепликативная-после репликации с образованием ДНК, содержащей поврежденные участки, образуются одноцепочные бреши, заполняемые в процессе гомологичной рекомбинации при помощи белка RecA

133. Механизмы эпигенетического регулирования экспрессии генов.

1) метилирование ДНК (Метилирование ДНК заключается в присоединении метильной группы к цитозину в составе CpG-динуклеотида в позиции С5 цитозинового кольца. У человека за процесс метилирования ДНК отвечают три фермента, называемые ДНК-метилтрансферазами 1, 3a и 3b

2) ремоделирование хроматина (Ремоделирование хроматина — процесс перемещения нуклеосом по ДНК, приводящий к изменению плотности нуклеосом или к расположению их на определенном расстоянии друг от друга. Ремоделирование осуществляется специальными белковыми комплексами, при этом затрачивается энергия в виде АТФ.);

3) РНК-интерференция (на уровне РНК) (РНК-интерференция - процесс подавления экспрессии гена на стадии транскрипции, трансляции, деаденилирования или деградации мРНК при помощи малых молекул РНК.

4) прионизация белков (Прионные белки обладают аномальной трёхмерной структурой и способны катализировать структурное превращение гомологичных им нормальных белков в себе подобный (прионный) белок, присоединяясь к белку-мишени и изменяя его конформацию. Как правило, прионное состояние белка характеризуется переходом α-спиралей белка в β-слои.

5) инактивация X-хромосомы (Инактивация Х-хромосомы - процесс, в ходе которого инактивируется одна из двух копий Х-хромосом, представленных в клетках самок млекопитающих. ДНК неактивной Х-хромосомы упаковывается в транскрипционно неактивный гетерохроматин. Инактивация Х-хромосомы происходит в клетках самок млекопитающих для того, чтобы с двух копий Х-хромосом не образовывалось вдвое больше продуктов соответствующих генов, чем у самцов млекопитающих.

133. Принцип метода секвенирования ДНК.

В классическом варианте метода Сэнгера одна из цепочек анализируемой ДНК выступает в качестве матрицы для синтеза комплементарной цепочки ферментом ДНК-полимеразой. Реакцию с одной и той же матрицей проводят в четырёх разных пробирках, каждая из которых содержит:

• праймер — небольшую одноцепочечную молекулу ДНК, комплементарную началу участка, который нужно отсеквенировать. Праймер необходим потому, что ДНК-полимеразы не могут начинать синтез цепи «с пустого места», они только присоединяют следующий нуклеотид к уже имеющейся 3'-гидроксильной группе предыдущего. Праймер, таким образом, представляет собой «затравку» при синтезе ДНК;

• небольшое количество радиоактивно меченного дезоксинуклеотид), который включается в состав ДНК во время синтеза и позволяет впоследствии визуализировать продукты реакции;

• смесь трёх дезоксинуклеотидов в оптимальных для протекания реакции концентрациях, четвёртый дезоксинуклеотид в более низкой концентрации и дидезоксипроизводное четвёртого нуклеотида.

У дидезоксирибонуклеотидов отсутствует 3'-гидроксильная группа, поэтому после их включения в цепь дальнейший синтез обрывается. Таким образом, в каждой пробирке образуется набор фрагментов ДНК разной длины, которые заканчиваются одним и тем же нуклеотидом (в соответствии с добавленным дидезоксинуклеотидом). После завершения реакции содержимое пробирок разделяют электрофорезом в полиакриламидном геле в денатурирующих условиях и проводят радиоавтографию гелей. Продукты четырёх реакций формируют «секвенирующую лестницу», которая позволяет «прочитать» нуклеотидную последовательность фрагмента ДНК

133. Структура генома.

Геном клетки человека состоит из следующих участков:

1.Уникальных генов (Это гены представленные в геноме в одном экземпляре. К таким генам относятся некоторые структурные и регуляторные гены.).

2. Семейств генов (Набор генов, возникший от некоего гена-предка путем дупликации и последующих изменений. В семейство могут входить три типа генов: 1)функционирующий ген или его копии, 2)нефункционирующие копии – псевдогены и 3)функционирующие мутантные гены.

3.Регуляторных зон (Эти зоны ДНК постоянно присутствуют в геноме человека. К ним относятся терминатор, трейлерные и лидирующие последовательности нуклеотидов, промотор, модуляторы и т.д. Все эти участки регулируют транскрипцию и другие генетические процессы.)

4.Повторяющихся участков ДНК, которые несут какую-либо функцию, т.е. участвуют в каких-любо генетических процессах (транскрипции, тансляции, репликации, репарации, процессинге и т.д.).

5.Повторяющихся участков ДНК, у которых в настоящее время достоверно не выявлено какой-либо функции. Однако предполагают, что эти участки могут участвовать в процессах упаковки ДНК .

6.Транспозонов (сегменты ДНК обладающие способностью перемещаться в другие геномные локусы, иногда существенно изменяя экспрессию соседних генов.) .

133. Комплементарная, клонированная, рекомбинантная ДНК.

Комплементарная ДНК — это ДНК, синтезированная на матрице зрелой мРНК в реакции, катализируемой обратной транскриптазой.

Клонированная ДНК — искусственно размноженный индивидуальный фрагмент ДНК генома какого-либо организма, полученный в результате встройки в вектор (напр., плазмиду) в виде вставки, введения в клетку-хозяина (напр., E. coli) и многократной репликации в ней.

Рекомбинантная ДНК - молекула ДНК, полученная в результате объединения in vitro чужеродных (в природе никогда вместе не существующих) фрагментов ДНК с использованием методов генной инженерии

133. Полиморфные гены.

Полиморфными принято называть гены, которые представлены в популяции несколькими разновидностями - аллелями, что обусловливает разнообразие признаков внутри вида. 

133. Тандемные повторы генома человека.

Тандемные повторы представляют собой повторяющиеся последовательности ДНК различной длины:

-Сателлитная ДНК, в которых количество повторяющихся пар нуклеотидов от 100 до нескольких сотен, а у высокоповторяющихся сателлитов до более чем 1 миллиона нуклеотидов.

-Минисателлиты. Встречаются более чем в 1000 местах генома человека. Находятся в конце хромосом (в теломерах). Число повторяющихся пар нуклеотидов от 7 до 100. Могут быть использованы как маркеры в популяционно-генетических исследованиях.

-Микросателлиты. Число повторяющихся пар нуклеотидов от 1 до 6. Могут быть использованы как маркеры в популяционно-генетических исследованиях.

133. Дифференциальное окрашивание хромосом.

Дифференциальное окрашивание хромосом - метод окрашивания хромосом специальными красителями, которые выявляют определенные диски или области хромосомы. Диски придают хромосомам характерный вид, и это позволяет с большей точностью идентифицировать индивидуальные хромосомы.

Наиболее часто используемым является метод с окраской хромосом красителем Гимза. Q-окраска хромосом вывляется с помощью флюоресцентной микроскопии хромосом, которые могут быть окрашены разными флюорохромами.

133. Методы цитогенетики.

1.Флуоресцентная гибридизация in situ, или метод FISH

— цитогенетический метод, который применяют для детекции и определения положения специфической последовательности ДНК на метафазных хромосомах или в интерфазных ядрах in situ. Кроме того, FISH используют для выявления специфических мРНК в образце ткани. Метод FISH используют в преимплантационной, пренатальной и постнатальной генетической диагностике, в диагностике онкологических заболеваний, в ретроспективной биологической дозиметрии.

2. Сравнительная геномная гибридизация (СГГ)

— это применение метода FISH для широкого скрининга генома с целью выявить различия в числе копий любых нуклеотидных последовательностей ДНК у пациента. СГГ была разработана для генетических исследований в сфере онкологии (первичные солидные опухоли), но в настоящее время применяется для определения локализации избыточного генетического материала или зон выпадения участков хромосом при предполагаемых хромосомных аномалиях. Этот метод молекулярно-генетической диагностики заключается в смешивании и одновременной гибридизации равных количеств меченной различными красителями тестируемой ДНК и нормальной референтной ДНК с нормальными нитями в метафазе.

3. Спектральное кариотипирование и многоцветная FISH

Ограничение возможностей СГГ при выявлении сбалансированных хромосомных перестроек восполняется с помощью многоцветного окрашивания всех хромосом при однократной гибридизации. Спектральное кариотипирование и многоцветная FISH (M-FISH) — взаимосвязанные методы молекулярно-генетического анализа, которые способны идентифицировать сбалансированные хромосомные перестройки. Эти методы позволяют выявить сложные хромосомные перестройки, мелкие транслокации и маркированные хромосомы.

4. Полимеразная цепная реакция

Большинство аномалий генов, лежащих в основе многих заболеваний, представляют собой точечные мутации. После обнаружения точечной мутации можно синтезировать конструкции ДНК (праймеры), покрывающие короткий участок, пораженный мутацией. Получение достаточного количества копий измененной ДНК может быть сложно, но ПЦР предоставляет множественные копии специфических фрагментов ДНК. При ПЦР амплификация ДНК осуществляется путем повторных тепловых циклов. ПЦР произвела революцию в диагностике мутаций. Это высокочувствительный, метод молекулярно-генетической диагностики, который можно проводить на малом количестве образцов. Метод относительно недорог, в течение нескольких часов можно получить миллиарды копий специфических нуклеотидных последовательностей ДНК.

5. Прямое секвенирование ДНК

Автоматизированное секвенирование ДНК стало стандартным методом молекулярно-генетической диагностики во многих клинических лабораториях молекулярной генетики и способствовало значительному прогрессу «Проекта генома человека». Секвенирование ДНК особенно полезно в случаях небольших генов и в ситуациях, когда точная мутация у членов данной семьи неизвестна.

6. Саузерн-блоттинг

— это первый метод молекулярно-генетической диагностики на молекулярном уровне. Сейчас он в значительной степени вытеснен методами, основанными на ПЦР, и прямым секвенированием ДНК. Данный метод молекулярно-генетической диагностики позволяет выявлять мутации, если они изменяют длину фрагмента ДНК (сайт рестрикции), что изменяет результирующую картину ферментного расщепления. Саузерн-блоттинг по-прежнему наиболее часто применяется для выявления сцепления гена со специфическим врожденным полиморфизмом ДНК. Можно также проследить распространение гена у других членов семьи, даже если специфический молекулярный дефект, ассоциированный с наследственным заболеванием, не может быть идентифицирован.

7. Методы ДНК-анализа

Молекулярные цитогенетические методы повышают диагностические возможности для выявления хромосомных делеций или дупликаций (содержащих десятки или сотни генов). Другие методы ДНК-анализа позволяют выявить изменения в отдельных генах. Проведение ДНК-анализа возможно в связи с тем, что ДНК — это относительно стабильная молекула, которая может быть изолирована из любых ядросодержащих клеток и сохранена для дальнейших исследований.

133. Что такое полиморфизм генов?50,204

134. Хромосомные заболевания человека, связанные с аутосомами.

. Все хромосомные болезни принято делить на две группы: аномалии числа хромосом и нарушения структуры хромосом.

Болезни, обусловленные нарушением числа хромосом

• синдром Дауна — трисомия по 21 хромосоме, к признакам относятся: слабоумие, задержка роста, характерная внешность, изменения дерматоглифики;

• синдром Патау — трисомия по 13 хромосоме, характеризуется множественными пороками развития, идиотией, часто — полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года;

• синдром Эдвардса — трисомия по 18 хромосоме, нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3-х месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца.

Гетероплоидия половых хромосом:

Синдром Клайнфельтера 47ХХУ

Синдром трисомии 47ХХХ

Синдром дабл.У 47 ХУУ

Делеции — потери участка хромосомы. Например, синдром кошачьего крика связан с делецией короткого плеча 5-й хромосомы.

133. Генные заболевания человека, связанные с аутосомами.

Аутосомно-доминантный тип наследования болезни встречается в случаях, когда патологический ген является доминирующим и определяет развитие симптоматики, даже будучи в гетерозиготном состоянии. (Примеры: болезнь Хантингтона, миотоническая дистрофия, синдром Марфана, большинство вариантов моторно-сенсорной невропатии Шарко-Мари-Тута)

Аутосомно- рецессивный тип наследования наблюдается при заболеваниях , для манифистации которых необходимо присутствие мутантного гена в гомозиготном состоянии. (Примеры: муковисцедоз, фенилкетонурия, атаксия Фридриха, спинальные амиотрофии Вердинга- Гофмана

133. Методы выявлений генных мутаций у человека.

• Косвенная ДНК диагностика, блоттинг по Саузерну

• Методы генетического анализа основаны на скрещивании возможных носителей мутации с тестерными линиями (линиями-анализаторами). Самый простой метод – это скрещивание носителей предполагаемой мутации с соответствующей рецессивно-гомозиготной линией, т.е. обычное анализирующее скрещивание.

133. Генетически модифицированные организмы

Генети́чески модифици́рованный органи́зм (ГМО) — организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутационного процесса.

280. Определение и структура белок-кодирующего гена эукариот.

Ген – это совокупность сегментов ДНК, контролирующего образование либо молекулы РНК, либо белкового продукта. Сам ген функционировать практически не может.

1.Ген (кодирующая часть) состоит из:

а. Экзонов.

б. Интронов.

2.Регуляторные участки гена содержат

а. Стартовый кодон – сайт (место) начала транскрипции.

б. Терминатор – сайт окончания транскрипции.

в. Лидерную последовательность.

г. Трейлерную последовательность.

д. Промотор.

е. Контролирующие зоны располагаются вблизи от обслуживаемого гена.

ж. Модуляторы (энхансеры, сайленсеры) – располагаются вдали от гена.

Как правило, кодирующая область представлена не несколькими генами, а одним. Каждый ген у эукариот имеет свою регуляторную область.

Ген эукариот имеет мозаичное строение – в нём чередуются участки, несущие информацию о последовательности аминокислот в белке и не несущие её. Участки, несущие информацию носят название экзоны, не несущие называются интроны. Число интронов у различных организмов различно

Эукариотические гены, в отличие от бактериальных, имеют прерывистое мозаичное строение. Кодирующие последовательности (экзоны) перемежаются с некодирующими (интронами). Экзон - участок гена, несущий информацию о первичной структуре белка. В гене экзоны разделены некодирующими участками — интронами.

281. Классификация генов.

1. Конститутивные гены.

2. Гены «роскоши».

Гены общеклеточных функций (конститутивные гены или гены «домашнего хозяйства) постоянно находятся в активном состоянии.. Эти гены кодируют белки-ферменты, которые принимают участие в жизненно важных для клетки метаболических процессах.

Гены «роскоши» контролируют строго специализированные, специфические функции клетки.. Эти гены контролируют белки, которые обеспечивают функционирование физиологических систем организма – его защитных свойств, процессов дыхания, выделения, кровоснабжения, пищеварения и т.д.). К таким генам относятся гены, контролирующие синтез гемоглобина, иммуноглобулина и др. В отличии от генов «домашнего хозяйства» «гены роскоши» находятся под жёстким контролем организма и имеют сложный аппарат регуляции.

1.Структурные гены.

2.Регуляторные гены.

Оба типа генов транскрибируют различные типы РНК

Структурные гены транскрибируют несколько видов РНК – иРНК, тРНК, рРНК и т.д.

Регуляторные гены регулируют активность структурных генов:

-Гены, с которых транскрибируются регуляторные РНК. Они не принимают непосредственного участия в синтезе белка, а регулируют отдельные стороны этого процесса (транскрипцию, процессинг и т.д.)

-Гены, которые несут информацию о структуре регуляторного белка. На них транскрибируется иРНК. Этим они похожи на структурные гены.

281. Что такое вектор? Генетические векторы.

Вектор - самостоятельно реплицирующаяся молекула ДНК, способная включать чужеродную ДНК (гены) и переносить ее в клетки, наследственные свойства которых желают изменить. Обычно вектор создают на основе ДНК плазмид и вирусов. Вектор широко используют в генетической инженерии для размножения (клонирования) введенных генов или получения кодируемых этими генами белковых продуктов.

283. Рекомбинантные ДНК. Переносчики генетической информации (векторы).

Рекомбинантная ДНК - молекула ДНК, полученная в результате объединения in vitro чужеродных (в природе никогда вместе не существующих) фрагментов ДНК с использованием методов генной инженерии.

Вектор – молекула нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), которую используют в генетической инженерии для передачи генетического материала другой клетке

284. Рибозимы. Их биологическая роль.

Рибозим — это молекула РНК, обладающая каталитическим действием. Многие рибозимы естественного происхождения катализируют расщепление самих себя или других молекул РНК, кроме того образование пептидной связи в белках происходит при помощи рРНК рибосомы. У рибозимов есть интересная особенность: максимум их активности приходится на низкие температуры. То есть, они фактически обеспечивают низкотемпературный катализ.

285. ДНК – зонды. Их применение в определении наследственных заболеваний.

ДНК – зонд - короткий фрагмент ДНК, конъюгированный с флуоресцеином, ферментно, или радиоактивным изотопом, который используется для гибридизации с комплементарным участком молекулы ДНК – мишени.

ДНК-зонды применяются в Саузерн-блоттинге.

286. Псевдогены.

Псевдогены — нефункциональные аналоги структурных генов, утратившие способность кодировать белок и не экспрессирующиеся в клетке. Некоторые псевдогены могут копироваться из мРНК и включаться в хромосомы, такие последовательности называются процессированными псевдогенами (ретропсевдогенами). Тем не менее, они также нефункциональны. Псевдогены происходят от обычных функциональных генов, однако утрачивают способность экспрессии в результате мутаций (появление стоп-кодонов, сдвиг рамки считывания и т. п.)