- •Предмет и задачи генетики
- •2. История развития и задачи генетики, дифференциация ее на самостоятельные области науки.
- •Особенности гибридологического анализа, моногибридное скрещивание.
- •4. Моно-, ди-, три- и полигибридное скрещивание.
- •5. Статистический характер расщеплений, метод 2.
- •6. Законы Менделя. Условия их реализации.
- •8. Первый закон Менделя
- •Гладкие семена Расщепление в f2 по фенотипу 3:1, следовательно признак наследуется моногенно (моногибридное скрещивание).
- •12. Реципрокные скрещивания, их роль в генетическом анализе.
- •13. Возвратные скрещивания, их роль в генетическом анализе.
- •14. Типы определения пола у растений и животных.
- •15.Способы хромосомного определения пола.
- •16. Гетерохромосомы.
- •17. Половой хроматин и его роль в диагностике наследственных заболеваний.
- •18. Генетическая детерминация пола.
- •19. Гипотезы, объясняющие механизм дифференциации пола.
- •20. Детерминация, дифференциация, определение и переопределение пола в онтогенезе
- •23. Особенности наследования признаков сцеп с полом
- •25. Крисс-кросс наследование и его нарушение при нерасхождении половых хромосом
- •26. Признаки ограниченные полом и зависящие от пола
- •27. Наследование сцепленных генов
- •28. Линейное расположение генов в хром. Его доказательство
- •29. Сила сцепления генов ее определение
- •30. Определение силы сцепления 3ех генов.Правило 3ех точек
- •31. Механизмы кроссинговера. Двойной кроссинговер, интерференция, коэффициент коинциденции.
- •34. Физические и генетические карты генов и хромосом.
- •35. Ген и фен. Проявление генотипа в фенотипе
- •36. Специфика проявления гена (признаки гена).
- •37. Типы взаимодействия генов.
- •38. Плейотропное действие генов.
- •39. Взаимодействие аллеломорфных генов.
- •40. Кооперация.
- •41.Комплиментарность.
- •43.Криптомерия.
- •44.Полимерия. Количественные признаки.
- •45.Отличие количественных признаков от качественных
- •46. Молекулярные механизмы взаимодействий генов
- •48. Нехромосомная наследственность, ее типы.
- •49. Дифференциация ядерной и нехромосомной наследственности.
- •50. Цмс, ее причины, механизмы и роль в селекции.
- •Детерминированные модели
- •Стохастические модели
- •54. Генетика популяций и эволюция
- •61. Генные мутации, их частота, механизм.
- •62. Мутагены. Мутагенез
- •63. Хромосомные мутации, их типы и причины появления.
- •64. Проявления в мейозе и генетические последствия хромосомных мутаций.
- •65. Геномные мутации. Полиплоидия. Роль.
- •66. Анеуплоидия (гетероплоидия), ее типы, роль в эволюции и использование в селекции
- •67. Молекулярные основы наследственности.
- •68. Доказательства генетической роли днк.
- •69. Трансформация у про- и эукариот
- •70. Первичная и вторичная структура днк
- •Денатурация, ренатурация и гибридизация нуклеиновых кислот
- •Три фракции днк эукариот, их локализация в хромосомах и функции.
- •Молекулярная организация хромосом.
- •78. Экспериментальные доказательства вырожденности кода
- •79. Экспериментальные доказательства неперекрываемости кода.
- •80. Экспериментальные доказательства отсутствия внутригенной пунктуации в коде.
- •82.Молекулярные механизмы репликации днк. Репликон про- и эукариот.
- •83.Строение и функционирование репликативной вилки.
- •85. Молекулярные механизмы рекомбинации
- •84.Молекулярные механизмы репарации днк.
- •87.Процессинг различных рнк. Сплайсинг. Созревание м-рнк.
- •88.Адаптерные функции т-рнк и их роль в реализации генетического кода.
- •90 Цистрон. Функциональный критерий аллелизма.
- •93. Рестрикционный анализ, рестрикционные карты, их роль и возможности метода
- •94.Построение рестрикционных карт
- •95.Секвенирование днк (энзиматический метод).
85. Молекулярные механизмы рекомбинации
Рекомбинация генов - появление новых сочетаний генов, ведущее к новым комбинациям признаков у потомства. Единицей рекомбинации служит рекон. Рекомбинация генов - универсальный механизм, свойственный всему живому. У высших организмов рекомбинация осуществляется при независимом расхождении хромосом в мейозе. У многих микроорганизмов механизм рекомбинации состоит в обмене участками молекул нуклеиновых кислот.
84.Молекулярные механизмы репарации днк.
Репарация или восстановление повреждений ДНК – фундаментальный процесс, свойственный всем существующим на Земле видам, от бактерий до человека.
Два типа нарушений структуры ДНК приводят к мутациям. Это, во-первых, включение нормальных нуклеотидов в аномальное окружение из последовательностей нуклеотидов, приводящих к образованию неправильно спаренных оснований и петель разных размеров. Во-вторых, появление повреждений ДНК в виде аномальных нуклеотидов в правильных последовательностях ДНК. В этом случае речь идет о различных химических модификациях нуклеотидов, включая их разрушение и образование поперечных сшивок. Повреждения ДНК могут приводить к задержке и блокированию репликации и транскрипции.
При исследовании механизмов репарации ДНК важные результаты были получены на клетках, облученных УФ-светом с длинами волн 240-280 нм. УФ-облучение клеток часто сопровождается их гибелью, образованием мутаций и злокачественной трансформацией. Среди первичных повреждений наиболее часто встречаются биспиримидиновые фотопродукты: пиримидиновые димеры циклобутанового типа, соединенные связью 6-4 Как про-, так и эукариоты имеют несколько ферментных систем, которые разделяют пиримидиновые димеры или восстанавливают исходную структуру азотистых оснований. К таким репаративным системам относится, прежде всего, система эксцизионной репарации ДНК (NER) , осуществляющая вырезание поврежденных нуклеотидов ( NER - nucleotide excision repair ) или азотистых оснований ( BER - base excision repair ). Система ферментативной фотореактивации ДНК ( PHR - photoreactivation ), основным компонентом которой является ДНК- фотолиаза, разделяет пиримидиновые димеры, превращая их в нормальные пиримидиновые основания. Кроме того, поврежденные УФ- светом молекулы ДНК могут репарироваться с участием систем рекомбинации и в процессе пострепликативного синтеза ДНК. Действие систем репарации поврежденной ДНК распространяется не только на фотопродукты, но и на другие модифицированные основания, образующиеся под действием химических мутагенов. Отдельно следует упомянуть систему, распознающую неправильно спаренные основания в двойной спирали ДНК, возникающие в результате ошибок репликации
86. Транскрипция, ее этапы. Транскриптон
Транскри́пция (от лат. transcriptio — переписывание) — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК. Транскрипция катализируется ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой. Процесс синтеза РНК протекает в направлении от 5'- к 3'- концу, то есть по матричной цепи ДНК РНК-полимераза движется в направлении 3'->5'[1] Транскрипция состоит из стадий инициации, элонгации и терминации. Инициация транскрипции — сложный процесс, зависящий от последовательности ДНК вблизи транскрибируемой последовательности (а у эукариот также и от более далеких участков генома — энхансеров и сайленсеров) и от наличия или отсутствия различных белковых факторов. Элонгация транскрипции Момент перехода РНК-полимеразы от инициации транскрипции к элонгации точно не определен. Три основных биохимических события характеризуют этот переход в случае РНК-полимеразы кишечной палочки: отделение сигма-фактора, первая транслокация молекулы фермента вдоль матрицы и сильная стабилизация транскрипционного комплекса, который кроме РНК-полимеразы включает растущую цепь РНК и транскрибируемую ДНК. Эти же явления характерны и для РНК-полимераз эукариот. Переход от инициации к элонгации сопровождается разрывом связей между ферментом, промотором, факторами инициации транскрипции, а в ряде случаев — переходом РНК-полимеразы в состояние компетентности в отношении элонгации (например, фосфорилирование CTD-домена у РНК-полимеразы II). Фаза элонгации заканчивается после освобождения растущего транскрипта и диссоциации фермента от матрицы (терминация). На стадии элонгации в ДНК расплетено примерно 18 пар нуклеотидов. Примерно 12 нуклеотидов матричной нити ДНК образует гибридную спираль с растущим концом цепи РНК. По мере движения РНК-полимеразы по матрице впереди нее происходит расплетание, а позади — восстановление двойной спирали ДНК. Одновременно освобождается очередное звено растущей цепи РНК из комплекса с матрицей и РНК-полимеразой. Эти перемещения должны сопровождаться относительным вращением РНК-полимеразы и ДНК. Трудно себе представить, как это может происходить в клетке, особенно при транскрипции хроматина. Поэтому не исключено, что для предотвращения такого вращения двигающуюся по ДНК РНК-полимеразу сопровождают топоизомеразы. Элонгация осуществляется с помощью основных элонгирующих факторов, необходимых, чтобы процесс не останавливался преждевременно[2]. В последнее время появились данные, показывающие, что регуляторные факторы также могут регулировать элонгацию. РНК-полимераза в процессе элонгации делает паузы на определенных участках гена. Особенно четко это видно при низких концентрациях субстратов. В некоторых участках матрицы длительные задержки в продвижении РНК-полимеразы, т. н. паузы, наблюдаются даже при оптимальных концентрациях субстратов. Продолжительность этих пауз может контролироваться факторами элонгации. Терминация У бактерий есть два механизма терминации транскрипции: 1)ро-зависимый механизм, при котором белок Rho (ро) дестабилизирует водородные связи между матрицей ДНК и мРНК, высвобождая молекулу РНК. 2)ро-независимый, при котором транскрипция останавливается, когда только что синтезированная молекула РНК формирует стебель-петлю, за которой расположено несколько урацилов (…УУУУ), что приводит к отсоединению молекулы РНК от матрицы ДНК. Терминация транскрипции у эукариот менее изучена. Она завершается разрезанием РНК, после чего к её 3' концу фермент добавляет несколько аденинов (…АААА), от числа которых зависит стабильность данного транскрипта[3]. Синтез молекул РНК начинается в определенных местах ДНК, называемых промоторами , и завершается в терминаторах. Участок ДНК, ограниченный промотором и терминатором, представляет собой единицу транскрипции ( Lewin B., 1980 ) - транскриптон.
Синтез молекул РНК начинается в определенных местах ДНК, называемых промоторами , и завершается в терминаторах. Участок ДНК, ограниченный промотором и терминатором, представляет собой единицу транскрипции ( Lewin B., 1980 ) - транскриптон. В пределах каждого транскриптона копируется только одна из двух нитей ДНК, которая называется значащей или матричной. Во всех транскриптонах, считываемых в одном направлении, значащей является одна нить ДНК; в транскриптонах, считываемых в противоположном направлении, значащей является другая нить ДНК. Соседние транскриптоны могут быть отделены друг от друга нетранскрибируемыми участками ДНК, а могут и перекрываться, в частности так, что в пределах участка перекрывания матричными оказываются обе нити. Разбиение ДНК на множество транскриптонов обеспечивает возможность независимого считывания разных генов, их индивидуального включения и выключения. У эукариот в состав транскриптона, как правило, входит только один ген.Термины "транскрипционная единица" или "транскриптон" по смыслу близки термину "ген", но они не всегда совпадают. Так, транскрипционные единицы прокариот, как правило, заключают в себе генетическую информацию нескольких генов и называются оперонами . Продуктами транскрипции оперонов являются полицистронные мРНК , в результате трансляции которых рибосомами образуется несколько белков. Белки, кодируемые полицистронными мРНК, обычно функционально связаны друг с другом и обеспечивают протекание какого-либо метаболического процесса, например, биосинтеза определенной аминокислоты или утилизацию углеводов в качестве источника углерода. Организация генов в виде оперонов облегчает координированную регуляцию их экспрессии на уровне транскрипции. Согласованная регуляция транскрипции (и других этапов экспрессии) многих генов, не образующих одного оперона, чаще всего осуществляется специфическими белками-регуляторами, которые взаимодействуют с гомологичными регуляторными нуклеотидными последовательностями, маркирующими гены данной группы.