Механизм наследственности.

Фенотипические законы наследственности (3 закона Менделя).

Хромосомы и гены (человек – 23 пары хромосом, Макака резус – 21 пара; рожь – 7 пар). ДНК (1953 г. – Уотсон и Крик), структура ДНК (аденин, гуанин, тимин, цитозин). Комплементарные нуклеиновые основания ДНК: аденин – тимин; гуанин – цитозин. ДНК человека» 10⁹ нуклеотидных пар.

Молекула ДНК обычно измеряется в тысячах пар нуклеотидов. Длина такого отрезка составляет около 340 нм. Полный геном кишечной палочки (E. coli) представлен единственной молекулой ДНК и содержит около 4 10³ т.н.п., ее длина 1,4мм. В естественных условиях ДНК плотно упакована. Так, ДНК E. coli заключена в клетку 1×2 мкм. На стадиях деления (митоза и мейоза) объем ДНК сокращается в 10³ – 10⁵ раз.

Транскрипция: синтез РНК на ДНК матрице. Матричные (информационные) РНК, транспортные РНК, рибосомные РНК. Для транскрипции необходимо, чтобы РНК-полимераза расщепила ДНК в месте, (промотор) где начинается транскрипция и сшила ее в том месте, где транскрипция завершается (терминатор).

Построение белка, кодоны. 20 аминокислот и 4 нуклеотидных основания ДНК. Идея Гамова (4²; 4³ ; 4⁴) – Триплеты типа GAA – CUU.

Цепочка: ДНК ® РНК ® белок.

1. Одна нить молекулы ДНК в ядре контролирует образование специфической молекулы РНК – информационной.

2. Информационная РНК поступает в цитоплазму клетки и связывается там с рибосомой, образуя матрицу для построения белков.

3. Более мелкие РНК (транспортные РНК) соединяются с отдельными аминокислотами в цитоплазме. Каждая аминокислота улавливается специфической транспортной РНК, которая затем встает в определенной место на информационной РНК. Последняя диктует, какие кислоты надо брать и в каком месте соединять их в будущий белок.

4. Готовая молекула белка сходит с рибосомы, так же как и молекулы транспортной РНК. Молекулы транспортной РНК продолжают присоединять новые молекулы определенной аминокислоты и нести их к рибосоме.

КОДИРУЮЩЕЕ СЛОВО ДНК	КОДИРУЮЩЕЕ СЛОВО РНК	Аминокислота, входящая в состав белка
ААА	УУУ	Фенилаланин
АЦЦ	ГГУ	Глицин
АГЦ	ГЦУ	Аргинин
АТТ	ААУ	Лизин
АТГ	ЦАУ	Гистидин
ААГ	ЦУУ	Серин

Генетический код обладает тремя характерными особенностями:

- последовательность трех нуклеотидов определяет одну аминокислоту;

- код универсален, он у всех организмов один и тот же;

- для 18 из 20 аминокислот он вырожден, т.е. одну и ту же аминокислоту кодируют от двух до шести триплетов (для данной аминокислоты первых два нуклеотида часто одинаковы).

Обратная транскрипция. Ретровирусы. (Индуцируют опухоли, HIV – вирус СПИДа – ВИЧ - HIV).

Сплайсинг. ДНК наряду с белоккодирующими последовательностями нуклеотидов (экзонами) содержит и некодирующие сегменты (нитроны). Первично образующаяся при транскрипции мРНК содержит и те и другие. Процесс удаления нитронов из первичной мРНК и сшивание ее называется сплайсингом.

Репарация [1, С. 1021] – свойственный клеткам всех организмов процесс восстановления природной структуры ДНК, поврежденной при нормальном биосинтезе ее в клетке или под воздействием различных физических или химических агентов. Осуществляется специальными ферментными системами клетки. Ряд наследственных болезней (например пигментная ксеродерма) связан с нарушениями систем репарации.

Рекомбинация [1, С. 1017] – «(генетич.), появление новых сочетаний генов, ведущих к новым сочетаниям признаков у потомства. У высших организмов рекомбинация осуществляется при независимом расхождении хромосом в мейозе, при обмене участками гомологичных (парных) хромосом – кроссинговере; у многих микроорганизмов – в результате обменаучастками молекул нуклеиновых кислот». [Механизм (рестриктаза – фермент, который вырабатывают бактерии для защиты от чужых ДНК)]. Стволовые клетки и теломераза.

Сюжет овечки Долли (в яйцеклетку с удаленным ядром ввели ядро, взятое из клетки вымени другой овцы!).

Дифференциация клеток многоклеточного организма. Дифференциальная экспрессия генов.

Дата добавления: 2015-08-09