Основы молекулярной генетики. Генетические механизмы. Биосинтез белков и нуклеиновых кислот. (Лекция 3)
Содержание
- 2. Основной постулат молекулярной биологии и генетики: ДНК ------> РНК-------> белок Основными генетическими механизмами являются процессы: репликация
- 3. 1. Репликация (от ДНК к ДНК) 2. Транскрипция (от ДНК к РНК) 3. Трансляция (от РНК
- 4. Синтез белка - это многоступенчатый энергозависимый процесс, который связан с функцией хромосом ядра клеток и функцией
- 5. Молекула ДНК за счет остатков фосфорной кислоты заряжается отрицательно и присоединяет к своей поверхности по всей
- 6. Хромосомы
- 7. Структурная организация хромосом В хромосоме спираль ДНК соединяется группами из восьми молекул белка гистона и образует
- 8. Нуклеосома
- 11. Перед клеточным делением все элементы клетки удваиваются, в том числе и хромосомы (процесс репликации). Из полюсов
- 12. Микротрубочки, примерно так, как строится кирпичная труба, строятся из белка тубулина Молекулы тубулина складываются один на
- 14. Микротрубочки начинают тянуть хромосомы к полюсам веретена. Это сигнал к действию фермента, который аккуратно разрезает пару
- 15. В 1932 году Нобелевский лауреат Герман Мёллер обратил внимание на особое поведение концевых участков хромосом, которые
- 16. Постепенное укорочение ДНК хромосом во время репликации является одной из теорий "старения" клеток (А.М. Оловников,1971) Л.
- 17. Причины укорочения теломеров хромосом Для деления клетки необходимо, чтобы перед этим произошло удвоение хромосом. Ферменты ведущие
- 18. Теломеры Прогрессивное укорочение теломер является счетно-ограничительным механизмом митотических циклов и играет роль часов, отсчитывающих число делений
- 19. Теломераза и бессмертие клетки В организме здорового человека есть клетки, которые могут делиться бесконечное количество раз
- 20. Особенности структуры нуклеиновых кислот Нуклеотиды ДНК и РНК
- 21. Нуклеиновые кислоты любого типа (ДНК, РНК) состоят из мономеров, называемые нуклеотидами. Полинуклеотидные цепи, приобретая соответствующую пространственную
- 22. МОНОНУКЛЕОТИДЫ РНК
- 23. Строение молекулы ДНК В молекуле ДНК полинуклеотидные цепи построены из нуклеотидов :d-АМФ, d-ГМФ, d-ЦМФ, d-ТМФ, т.е.
- 24. Молекула ДНК - две комплиментарные полинуклеотидные цепи
- 26. Правила комплиментарности Чаргафа В молекуле ДНК: 1. Количество аденина равно тимину, гуанина равно цитозину ( А=Т,
- 27. Структура генетического кода Кодовым элементом в полинуклеотидной цепи ДНК, определяющим включение соответствующей аминокислоты в полипептидную цепь,
- 28. Триплетный код
- 29. ЧТО ТАКОЕ ГЕН? Под термином ген (цистрон) следует понимать участок ДНК, в котором в триплетной последовательности
- 30. Строение РНК РНК в отличие от ДНК бывает по большей части одноцепочечной. Формы РНК - транспортная
- 31. Строение мРНК Матричная (мРНК) или информационная РНК (иРНК) составляет 3-5% всей содержащейся в клетке РНК. Это
- 32. Рибосомная РНК Рибосомная РНК, составляющая более 80% всей РНК клетки кодируется особыми генами находящимися в нескольких
- 33. Транспортная РНК (тРНК) На долю тРНК приходится примерно 15% всей клеточной РНК. У тРНК самая короткая
- 35. Структурные участки тРНК В тРНК имеются следующие структурные участки: 1.Акцепторный участок - представлен триплетом ЦЦА. Гидроксил
- 36. МАТРИЧНЫЙ СИНТЕЗ ДНК Процесс самовоспроизведения ДНК называется репликацией (редупликация). Удвоение ДНК происходит вследствие того, что цепи
- 37. Молекулярные основы репликации и репарации ДНК Для репликации ДНК необходимо: 1 - наличие структурного материала для
- 38. 4 - Ферменты: - Расплетающие белки и ДНК-хеликаза - «Затравочная» ДНК-зависимая РНК-полимераза ( ДНК-праймаза), - ДНК-полимеразы
- 39. Известно, что молекула ДНК состоит из двух комплиментарных и антипараллельно направленых полинуклеотидных цепей Каждая полинуклеотидная цепь
- 40. Иногда ДНК-полимеразы могут давать "задний ход", то есть двигаться в направлении 5' 3'. В том случае,
- 41. Синтез ДНК (репликация) Суммарно процесс синтеза ДНК можно представить следующей схемой: m(dАТФ+dТТФ)+ n(dГТФ+dЦТФ)------>ДНК + (m+n)Н4Р2О7 Важнейшими
- 42. Дезокси-АТФ
- 45. Для того чтобы раскрутить двойную спираль ДНК необходимы белки-ферменты ДНК-хеликазы. ДНК-хеликазы быстро движутся вдоль цепей ДНК,
- 47. ДНК-полимеразы не могут начинать синтеза ДНК на матрице без затравочного полинуклеотидного фрагмента, а способны только добавлять
- 48. Удаление крайних РНК-праймеров, комплементарных 3'-концам обеих цепей линейной материнской молекулы ДНК, приводит к тому, что дочерние
- 49. Синтез ДНК Под воздействием расплетающих белков (ДНК-хеликаза и дестабилизирующие белки) происходит разрыв водородных связей между комплиментарными
- 50. Далее к праймеру с помощью ДНК-полимеразы 3 присоединяются соответствующие дезоксирибонуклеозиды в направлении 5` 3` В результате
- 51. Синтез дочерней полинуклеотидной цепи вдоль другой полинуклеотидной цепи матричной ДНК, ввиду ее антинаправленности (3` 5`) и
- 52. Эта реакция идет в две стадии: 1.ДНК-лигазы реагирует с НАД, которая служит донатором АМФ. При этом
- 55. Репарация ошибок репликации В ходе репликации самопроизвольно или под воздействием различных внешних факторов (радиация, ультрафиолетовое излучение,
- 56. Ошибки репликации Ошибки репликации, возникающие во время синтеза полинуклеотидных цепей дочерних молекул ДНК, могут исправляться ДНК-полимеразой
- 57. Транскрипция . Функциональная организация оперона. Согласно современным представлениям (Жакоб, Моно, 1965) гены молекулы ДНК, принимающие участие
- 58. ОПЕРОН Информативные участки оперона (экзоны) представлены структурными генами или цистронами, в триплетной последовательности которых закодирована информация
- 59. Функциональная организация о п е р о н а - транскриптона ( Жакоб, Моно, 1965).
- 60. Функции генов оперона Ген промотор - с него начинается транскципция. К нему присоединяются белки, запускающие транскрипцию
- 61. Механизм транскрипции (биосинтез РНК). Транскрипция идет в три фазы: фаза инициации, фаза элонгации и фаза терминации.
- 62. В фазу инициации первой, исходной реакцией синтеза РНК является реакция присоединения 5`-3` фосфоэфирной связью к АТФ
- 63. Фаза элонгации Затем наступает фаза элонгации - наращивание полинуклеотидной цепи РНК. В результате перемещения РНК-полимеразы вдоль
- 64. Терминация Терминация (завершение) транскрипции происходит после достижения РНК-полимеразой терминирующих кодонов, являющихся стоп-сигналами. Одновременно, специальный белок -
- 65. Первичный транскрипт -пре-РНК Первичные продукты транскрипции являются полными копиями структурных генов ДНК. При этом в нем
- 66. Процессинг В ходе процессинга удаляются неинформативные участки в пре-РНК и образуются функционально зрелые молекулы РНК. Процессинг
- 68. Молекулярные основы трансляции В процессе трансляции можно выделить два этапа, которые имеют разную локализацию в клетке:
- 69. Механизм рекогниции Эти ферменты (аминоацил -тРНК- синтетазы ) катализируют реакции активации аминокислот с образованием аминоацил-аденилата (а)
- 70. Биосинтез белка и факторы трансляции Далее тРНК путем простой диффузии переносят присоединенную к ним аминокислоту к
- 71. Рибосомы Рибосомы являются субклеточными образованиями, состоящими из двух субъединиц - большой и малой, отличающиеся молекулярной массой
- 72. Сборка рибосом и фазы трансляции Появление в клетке факторов инициации синтеза белка, мРНК, met-тРНК приводит к
- 73. Фаза инициации: Биосинтез полипептидной цепи белковой молекулы начинается с появлением в цитозоле мРНК, которая в присутствии
- 74. Формирование Р-(пептидильного) и А-(аминоацильного) центров рибосом После образования комплекса met-тРНК -мРНК -малая субъдиница рибосом -ГТФ, фактор
- 75. Фаза элонгации: В присутствии фактора элонгации ЕF1 и за счет энергии гидролиза ГТФ в свободный А-центр
- 76. Фаза терминации: Синтез полипептидной цепи продолжается до тех пор, пока на пути рибосом не встретится один
- 77. Синтез белка
- 78. Посттрансляционные изменения В результате трансляции не всегда сразу образуется функционально активный белок, хотя с формированием третичной
- 80. Ингибиторы матричных биосинтезов Токсины выделяемые патогенными бактериами, например, дифтерийный токсин, блокирует транслокацию рибосом, прекращая трансляцию, что
- 81. Антибиотики как ингибиторы матричных синтезов Антибиотики, взаимодействующие с ДНК и нарушающие ее матричную функцию, подавляющие репликацию
- 83. Синтез белка
- 84. Регуляция биосинтеза белка Регуляция синтеза белка в системе оперона идет в двух направлениях: 1.Положительный регуляторный контроль
- 85. ОПЕРОН Информативные участки оперона (экзоны) представлены структурными генами или цистронами, в триплетной последовательности которых закодирована информация
- 86. Функциональная организация о п е р о н а - транскриптона ( Жакоб, Моно, 1965).
- 87. Функции генов оперона Ген промотор - с него начинается транскципция. К нему присоединяются белки, запускающие транскрипцию
- 88. Регуляторные гены Кроме собственно регуляторных генов в системе оперона обнаружены целый ряд других генов, принимающих участие
- 89. Протоонкогены Протоонкогены имеются во всех нормальных клетках. В связи с очень большой схожестью со структурой вирусных
- 90. Мутации протоонкогенов Протоонкогены находятся под тщательным и жестким контролем других генов. Мутации протоонкогенов выводят их из-под
- 91. Факторы роста Факторы роста известны как белки, индуцирующие синтез ДНКФакторы роста известны как белки, индуцирующие синтез
- 92. Большинство полипептидных факторов роста действует одновременно по паракринномуБольшинство полипептидных факторов роста действует одновременно по паракринному и
- 93. В регуляторных белках, обладающих интракринным действием, имеются сигнальные последовательности, обеспечивающие внутриклеточную локализацию. До сих пор очень
- 94. Последние исследования показали, женщины страдающие раком молочной железы, у которых выявлена опухоль, экспрессирующая рецепторы эпидермального фактора
- 95. Установлено, вырабатываемый в организме человека фактор роста нейрегулин-1 способен эффективно защитить нервные клетки от разрушительных последствий
- 96. Современные препараты, применяемые при инсульте, эффективны только том случае, если больной начал принимать их в течение
- 97. Опухолевые вирусы и онкогены Некоторые опухолевые вирусы не содержат онкоген, но, встраиваясь в хромосому рядом с
- 98. Превращение клеточных протоонкогенов Превращение клеточных протоонкогенов в онкогены может происходить в результате и в результате повышения
- 99. Онкогенные вирусы Установлено, что гены и даже целые участки хромосом высших организмов могут иногда перемещаться с
- 100. Ретровирусы Как показали исследования, во многих зрелых онкогенных РНК-содержащих вирусах (ретровирусы) и в том числе в
- 101. Онкогены По фенотипическим проявлениям различают две группы онкогенов. Одна группа - ядерные (иммортелизующие) онкогены, приводящие к
- 102. Канцерогенез Некоторые опухолевые вирусы не содержат онкоген, но, встраиваясь в хромосому рядом с протоонкогеном, активируют его,
- 103. Протеин р53 В последние годы найдено еще одно, по-видимому, наиболее общее звено канцерогенеза - гены-супрессоры опухолей,
- 105. Скачать презентацию