– суммарная длина ДНК в гаплоидном наборе хромосом.
Термин «геном»
- Г. Винклер
Функциональная единица- ген.
Плазмон- генетический материал цитоплазмы.
Функциональная единица- плазмоген.
Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА ПРОКАРИОТ И ЭУКАРИОТ
Содержание
- 1. ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА ПРОКАРИОТ И ЭУКАРИОТ
- 2. Генетический аппарат клеткиГеном- генетический материал ядра в
- 3. Мелких ДНК-содержащих вирусов 0,4-1 мкм (1200-3000 п.н.)Геном
- 4. Геномика - направление в молекулярной биологии, занимающееся
- 5. Геном прокариотОбъем генома E.coli – 1200 мкн
- 6. Геном эукариот1. Σ длина молекулы ДНК человека
- 7. Геном эукариотГены т-РНК
- 8. По числу повторов:Уникальные – до 10 повторов
- 9. Гены эукариотЯдерныеМитохондриальныеБелок-кодирующиеРНК-кодирующиеГены «домашнего хозяйстваГены терминальной дифференцировкиГены транскрипционных факторовГеныт – РНКР - РНКГены мя – РНКмикро-РНК
- 10. Повторяющаяся ДНКТандемные повторы - расположены друг за
- 11. Вызывают мутации геновФормируют хромосомные перестройкиИзменяют активность
- 12. ДНК митохондрий Секвенирована 1981 г.Кольцевая молекула, 16569
- 13. Митохондриальная ДНК человека
- 14. Особенности митохондриальной ДНКЧувствительна к активным формам кислородаИмеет
- 15. РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ У ПРОКАРИОТ и ЭУКАРИОТ
- 16. Слайд 16
- 17. И ТАК!!!!!У прокариот гены, контролирующие синтез белков-ферментов,
- 18. Виды опероновИндуцибельный- регулятором является исходный продукт (субстрат).
- 19. Состав оперонаСтруктурные гены, кодирующие белки-ферментыПромотор – участок
- 20. У эукариот единица транскрипции транскриптон и в
- 21. палиндромы
- 22. Промотор (П)Последовательность нуклеотидов ДНК, обеспечивающая узнавание
- 23. В промоторе (П) 2 блока:1.ЦААТ блок
- 24. Сайт инициации транскрипции- ТАЦ - который при
- 25. Оператор (О)-Смысловые участки ДНК несут информация о структуре -функционально-связанных белков, т.е.способных присоединять регуляторные белки
- 26. Структурный экзоны – смысловые участки, несут информацию
- 27. Терминатор (Т) Нуклеотидная последовательность поли-А, где прекращается рост цепи РНК (точка терминации)
- 28. Генетический кодПроцесс транскрипции происходит по программе генетического кода
- 29. Генетический кодГенетический код – это система записи
- 30. Свойства генетического кода. Триплетность. Одну аминокислоту кодирует
- 31. Свойства генетического кода4. Однозначность. Каждый триплет кодирует
- 32. А КАК ФУНКЦИОНИРУЕТ ВСЯ ЭТА СИСТЕМА ГЕНОВ????Рассмотрим на примере лактозного оперона
- 33. Ф.Жакоб и Ж.Моно 1961: общая теория регуляции
- 34. Существует два вида контроля экспрессии генов: негативный
- 35. При позитивном контроле экспрессии генов регуляторный
- 36. Лактозный оперон E.coliНе работает когда в клетке нет лактозы промоторS1S2S3R-генБелок- репрессор активныйРНК-полимеразаОператор блокированДНКтерминатор
- 37. Работает когда есть лактозаЛактозный оперон E.coliR-генпромоторS1S2S3РНК-полимеразаБелок- репрессор неактивныйМетаболитлактозаДНКтерминатор
- 38. Регуляция экспрессии генов у эукариотНа уровне
- 39. Для прохождения транскрипции необходима деконденсация хроматина на
- 40. 5. Гормональная регуляция:Стероидные гормоны связываются с белком-рецептором
- 41. На уровне процессинга Точность сплайсинга
- 42. На уровне трансляцииРедактирование РНКОбщий контроль - факторы
- 43. На уровне трансляцииНегативная регуляция: синтезируемый полипептид связывается
- 44. Изменение конформации белков – важнейший способ изменения
- 45. Спасибо за внимание.
- 46. Скачать презентанцию
Генетический аппарат клеткиГеном- генетический материал ядра в гаплоидном наборе хромосом.Геном – суммарная длина ДНК в гаплоидном наборе хромосом. Термин «геном» - Г. ВинклерФункциональная единица- ген.Плазмон- генетический материал цитоплазмы.Функциональная единица- плазмоген.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Генетический аппарат клетки
Геном- генетический материал ядра в гаплоидном наборе хромосом.
Геном
– суммарная длина ДНК в гаплоидном наборе хромосом.
-Г. Винклер
Функциональная единица- ген.
Слайд 3Мелких ДНК-содержащих вирусов 0,4-1 мкм (1200-3000 п.н.)
Геном пластид и митохондрий
– 5-100 мкм (15000-300000 п.н.).
Бактерий – 1000-2000 мкм (3-6
млн. п.н.)E.coli – 1200 мкн (1,2 мм)
Saccharomyces cerevisiae – 13390 т.п.н
Геном млекопитающих – 3×109 п.н.
Геном человека – 1990 создана Международная организация по изучению генома человека -3,2 млрд. п.н;
Размеры генома
Слайд 4
Геномика - направление в молекулярной биологии, занимающееся исследованием структуры и
функций всей совокупности генов организма или значительной их части.
Протеомика –
наука, изучающая белковый состав биологических объектов, а также модификации и структурно-функциональные свойства белковых молекул.
Слайд 5Геном прокариот
Объем генома E.coli – 1200 мкн (1,2 мм)
Информативная
емкость генома – 2000-4000 генов
Нет дуплицирующихся генов
Классы генов по генопродуктам:
Структурные
– кодируют белкиРегуляторные – кодируют белки-репрессоры
Гены т-РНК – кодируют молекулы т-РНК
Гены р-РНК – кодируют молекулы р-РНК
Слайд 6Геном эукариот
1. Σ длина молекулы ДНК человека -187 см
2. Классы
генов по генопродуктам:
Структурные – независимые (уникальные последо -
тельности) кодируют
белки; транскрипция не связана с другими генами; активность этих генов регулируется гормонамиРегуляторные – кодируют белки-репрессоры:
1. неспецифические: ТАТА – блок, СААТ – блок, входящие в область промотора;
2. специфические: энхансеры -усиливают транскрипцию, инсуляторы– ингибируют транскрипцию, сайленсоры - отключают работу гена, действуя через инсуляторы.
Слайд 7 Геном эукариот
Гены т-РНК – кодируют молекулы
т-РНК
Гены р-РНК – кодируют молекулы р-РНК
Гены гистоновые – кодируют гистоновые
белки3. Информативная емкость генома – 27 тысяч генов (у человека)
4. Избыточность ДНК в геноме – наличие дуплицирующихся генов
5. Кластерные гены: группы генов, объединенные в домены общей функцией
Слайд 8По числу повторов:
Уникальные – до 10 повторов на геном (структурные
гены)
Умеренно повторяющиеся -102 - 105 на геном (регуляторные, гистоновые, гены
т-РНК, гены р-РНК) Многократно повторяющиеся – более 105 на геном.
В организации генома эукариот заложен принцип чередования уникальных и повторяющихся последовательностей (интерсперсия)
Слайд 9Гены эукариот
Ядерные
Митохондриальные
Белок-
кодирующие
РНК-кодирующие
Гены
«домашнего хозяйства
Гены терминальной
дифференцировки
Гены
транскрипционных факторов
Гены
т – РНК
Р
- РНК
Гены
мя – РНК
микро-РНК
Слайд 10Повторяющаяся ДНК
Тандемные повторы - расположены друг за другом. У дрозофилы
– повторяющиеся единицы в 5-7 п.н. (ААТАТ), (ААТАG), (AATATC) и
др.Центромерная ДНК (альфоидная)
Теломерная ДНК – GGGTTA
Рибосомная ДНК
Диспергированные повторы – разбросаны по всему геному: LINE и SINE – МГЭ
Слайд 11Вызывают мутации генов
Формируют хромосомные перестройки
Изменяют активность и функции генов
Достраивание
хромосом после редупликации (дрозофилы)
Используют для трансформации генов, клонировании генов.
Мобильные генетические
элементы и их роль
Слайд 12ДНК митохондрий
Секвенирована 1981 г.
Кольцевая молекула, 16569 п.н.
Содержит 37 генов:
кодируют 13 белков, 22 молекулы т-РНК, 2 молекулы р- РНК
Гены
не содержат интроновПризнаки наследуются по материнской линии и не являются менделирующими.
Слайд 14Особенности митохондриальной ДНК
Чувствительна к активным формам кислорода
Имеет высокую скорость мутирования
Мутации
митохондриальных генов могут быть причиной наследственных заболеваний, процессов старения и
развития возрастной патологии.Определение нуклеотидной последовательности мит-ДНК позволяет установить эволюционное родство живых организмов.
Слайд 16 Единицы
транскрипции:
Транскриптон- единица транскрипции у эукариот, представляющая собой моноцистронную модель
гена. Оперон- единица транскрипции у прокриот, представляющая собой полицистронную модель гена.
Это участки ДНК (цистроны), которые содержат информацию о группе функционально связанных структурных белков и регуляторных генов (зон).
Слайд 17И ТАК!!!!!У прокариот гены, контролирующие синтез белков-ферментов, катализирующих ход последовательных
биохимических реакций, объединяются в структурно-функциональную единицу – оперон.
Слайд 18Виды оперонов
Индуцибельный- регулятором является исходный продукт (субстрат). Субстрат стимулирует реакции
своего метаболизма
Репрессибельный- регулятором является конечный продукт (корепрессор). Он тормозит реакции,
ведущие к его образованию.
Слайд 19Состав оперона
Структурные гены, кодирующие белки-ферменты
Промотор – участок молекулы ДНК, к
которому присоединяется РНК-полимераза
Оператор – участок молекулы ДНК, место связывания с
регуляторным белком-репрессором.Индуктор – метаболит, который связывается с белком-репрессором и переводит его в неактивную форму.
Синтез белка – репрессора контролируется геном- регулятором. Белок-репрессор обладает сродством и к оператору и к метаболиту.
Слайд 20У эукариот единица транскрипции транскриптон и в ДНК много транскриптонов,
которые отделены друг от друга полидромными участками
Полидромный участок ДНК,
разделяющий транскриптоны, образуя так называемые «шпильки» в ДНК. Состоит из инвертированных нуклеотидов (чаще гуанин и цитозин) по принципу «КАЗАК» Функция:Разделение транскриптонов
Слайд 22Промотор (П)
Последовательность нуклеотидов ДНК,
обеспечивающая узнавание и присоединение
РНК-полимеразы
-Или акцепторная зона - с него начинается синтез и-РНК и
с ним взаимодействует особый белок репрессор или индуктор от этого будет зависеть будет или нет идти транскипция
Слайд 23 В промоторе (П) 2 блока:
1.ЦААТ блок – активный участок,
состоящий их 70-80-100 пар нуклеотидов и заканчивается ЦААТ
Функция: узнавание
РНК-полимеразы 2.ТАТА блок (блок Хогнесса) – состоит из 30 пар нуклеотидов, обогащен последовательностями аденина и тимина
Функция- присоединение РНК-полимеразы
Слайд 24Сайт инициации транскрипции
- ТАЦ - который при трансляции будет соответствовать
АК – метионин (ТАЦ на ДНК)
Точка инициации, стартовая точка
Слайд 25Оператор (О)
-Смысловые участки ДНК несут информация о структуре -функционально-связанных белков,
т.е.способных присоединять регуляторные белки
Слайд 26Структурный
экзоны – смысловые участки, несут информацию о структуре белка
интроны – несмысловые участки,не несут информацию о структуре белка
ДСС
–донорный сайт сплайсинга – последовательности нуклеотидов, разделяющие интроны и экзоны. По ним идет вырезание интронов в процессе сплайсинга Триплеты ДНК, соответствующие стоп кодонам и-РНК,остановка трансляции
Слайд 27Терминатор (Т)
Нуклеотидная последовательность поли-А, где прекращается рост цепи РНК
(точка терминации)
Слайд 29Генетический код
Генетический код – это система записи информации в молекулах
ДНК , которая отражена в последовательности нуклеотидов, предопределяющих порядок расположения
аминокислот в молекулах белков. Информация «переписывается» в ядре с молекулы ДНК на и–РНК. Таблицы генетического кода построены для и-РНК.
Слайд 30Свойства генетического кода
. Триплетность. Одну аминокислоту кодирует последовательность из трех
нуклеотидов, названная триплетом, или кодоном.
2. Вырожденность (избыточность). Каждая аминокислота зашифрована
более, чем одним кодоном. Исключение составляют аминокислоты метионин и триптофан. Каждая из них кодируется только одним триплетом. Для кодирования 20 аминокислот используется 61 комбинация нуклеотидов. Триплет АУГ, кодирующий метионин, называют стартовым. С него начинается синтез белка. Три кодона (УАА, УАГ, УГА) несут информацию о прекращении синтеза белка. Их называют триплетами терминации.3. Универсальность. У всех организмов на Земле одни и те же триплеты кодируют одинаковые аминокислоты.
Слайд 31Свойства генетического кода
4. Однозначность. Каждый триплет кодирует только одну аминокислоту.
5. Колинеарность – совпадение последовательностей аминокислот в синтезируемой молекуле белка
с последовательностью триплетов в и–РНК (табл. 20).6. Неперекрываемость один нуклеотид не входит в состав двух рядом стоящих триплетов.
7. Непрерывность кодоны следуют друг за другом.
Слайд 33Ф.Жакоб и Ж.Моно 1961: общая теория регуляции генов
Сущность теории сводится
к «выключению» или «включению» генов как функционирующих единиц, к возможности
или невозможности проявления их способности передавать информацию о структуре белка.
Слайд 34Существует два вида контроля экспрессии генов: негативный и пассивный
При негативном
контроле экспрессии генов белок-репрессор кодируется регуляторным геном, расположенным между промотором
и структурной частью гена, что не даёт возможности РНК- полимеразе соединяться с промотором и осуществлять транскрипцию. При поступлении индуктора происходит связывание репрессора и он превращается в неактивную форму РНК- полимераза свободно проходит к структурным генам и структурные гены начинают синтезировать нужную мРНК
Слайд 35При позитивном контроле экспрессии генов регуляторный белок присоединяется перед
промотором ДНК и это облегчает присоединение РНК полимеразы с промотором
,после чего следует транскрипция. Такие белки называются активаторами (индукторами).
Слайд 36Лактозный оперон E.coli
Не работает когда в клетке нет лактозы
промотор
S1
S2
S3
R-ген
Белок-
репрессор активный
РНК-поли
мераза
Оператор
блокирован
ДНК
терминатор
Слайд 37Работает когда есть лактоза
Лактозный оперон E.coli
R-ген
промотор
S1
S2
S3
РНК-поли
мераза
Белок- репрессор неактивный
Метаболит
лактоза
ДНК
терминатор
Слайд 38Регуляция экспрессии генов
у эукариот
На уровне транскрипции:
В основу регуляции положено
взаимодействие определенных участков ДНК с белками - транскрипционными факторами (TF).
Связываются
с промотором, обеспечивая присоединение РНК-полимеразыЭнхансеры- усилители транскрипции.
Сайленсеры – ослабляют транскрипцию
Слайд 39Для прохождения транскрипции необходима деконденсация хроматина на соответствующем участке ДНК.
Происходит освобождение нуклеосомных белков от ДНК.
Ремоделирование структуры хроматина.
Процесс ремоделирования связан с модификацией гистонов Н3и Н4 (метилирование, ацетилирование, фосфорилирование) под действие ферментов (метилазы, ацетилазы, киназы фосфорилирования). Метилирование ДНК, обычно по цитозину в ЦГ парах, затрудняет транскрипцию.
Слайд 405. Гормональная регуляция:
Стероидные гормоны связываются с белком-рецептором в клетке, данный
комплекс проникает в ядро, связывается с определенными участками ДНК, регулируя
транскрипцию.Пептидные гормоны связываются с белками – рецепторами на мембране и передают сигнал внутрь клетки на белки цитоплазмы, в ответ на внутриклеточные изменения в ядро поступает сигнал, регулирующий экспрессию.
Слайд 41 На уровне процессинга
Точность сплайсинга обеспечивается взаимодействием белков-сплайсинга
и мя-РНК (комплекс сплайосома). Сплайосома связывается с концевыми участками
интрона ( 5′ -конец интрона почти всегда содержит ГУ, а 3′- конец интрона содержит АГ), что способствует точному вырезанию интронов ферментами рестриктазами.
Слайд 42На уровне трансляции
Редактирование РНК
Общий контроль - факторы инициации соединяются с
метилированным гуанином на 5-конце м-РНК, в результате происходит соединение с
малой субъединицей рибосомы, другой набор белков - FI присоединяется к полиаденилатной последовательности на 3-конце. В этом случае м-РНК является активно транслируемой.
Слайд 43На уровне трансляции
Негативная регуляция: синтезируемый полипептид связывается с собственной м-РНК
и блокирует дальнейший синтез.
Фосфорилирование белков- факторов инициации (eIF) специальным ферментом
приводит к нарушению связывания мет-тРНК с малой субъединицей рибосомы и синтез белка блокируется.
Слайд 44Изменение конформации белков – важнейший способ изменения их биологической активности! Обеспечение
правильного фолдинга и рефолдинга принадлежит белкам - шаперонам.
проинсулин
