Разделы презентаций


Репликация ДНК и Биосинтез белка презентация, доклад

Содержание

Эксперимент Гриффита (1928) с пневмококком по выявлению носителя генетической информацииВ начале XX века Саттон и Бовери высказали гипотезу о том, что хромосомы передают генетическую информацию от одной клетки к другой. Однако

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Репликация ДНК и Биосинтез белка


к.б.н. Зыбина Анна Михайловна

Репликация ДНК и Биосинтез белкак.б.н. Зыбина Анна Михайловна

Слайд 2Эксперимент Гриффита (1928) с пневмококком по выявлению носителя генетической информации
В

начале XX века Саттон и Бовери высказали гипотезу о том,

что хромосомы передают генетическую информацию от одной клетки к другой. Однако тот факт, что информация находится в ДНК, а не в белках позволил установить эксперимент Гриффита. Правда, сам Гриффит назвал его трансформирующим фактором. Его природу установили в 1944 Эвери, Мак-Карти и Мак-Леод.
Эксперимент Гриффита (1928) с пневмококком по выявлению носителя генетической информацииВ начале XX века Саттон и Бовери высказали

Слайд 3Эксперимент Эвери, Мак-Карти и Мак-Леода

Эксперимент Эвери, Мак-Карти и Мак-Леода

Слайд 4Компетентность бактерий

Компетентность бактерий

Слайд 5Эксперимент Алфреда Херши и Марты Чейз (1952) на фаге Т2

Эксперимент Алфреда Херши и Марты Чейз (1952) на фаге Т2

Слайд 6Предпосылки для определения структуры ДНК
Правило Чарграффа (1949-1951)
Снимки Розалинды Франклин

Предпосылки для определения структуры ДНКПравило Чарграффа (1949-1951)Снимки Розалинды Франклин

Слайд 7Структура ДНК
Открыли Джеймс Уотсон и Френсис Крик в 1953 году.

Нобелевская

премия 1962 по физиологии и медицине «За открытия, касающиеся молекулярной

структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах»
Структура ДНКОткрыли Джеймс Уотсон и Френсис Крик в 1953 году.Нобелевская премия 1962 по физиологии и медицине «За

Слайд 8Гипотезы репликации ДНК
Первую гипотезу полуконсервативной репликации ДНК предложили сами Уотсон

и Крик (1953).

Гипотеза консервативной репликации ДНК предполагает, что материнская двойная

спираль как целое выступает в качестве матрицы для синтеза дочерней спирали, состоящей из двух новых цепочек. Эта гипотеза подразумевает большую роль гистонов в процессе репликации. Выдвинута Блохом в 1955.

Гипотеза дисперсной репликации возникла как попытка объяснить, каким образом клетка может решить проблему раскручивания длинных дуплексов при копировании ДНК. В ДНК через каждые 5 нуклеотидных остатков вносятся разрывы, которые «зашиваются» после того, как излишнее напряжение снимется с молекулы. В результате цепи состоит из чередующихся старых и новых участков длиной по 5 нуклеотидных остатков. Эта гипотеза была предложена Максом Дельбрюком в 1957.
Гипотезы репликации ДНКПервую гипотезу полуконсервативной репликации ДНК предложили сами Уотсон и Крик (1953).Гипотеза консервативной репликации ДНК предполагает,

Слайд 9Эксперимент Мезенсона и Сталя (1958)
Ранее (1956), Корнберг показал возможность синтеза

двуцепочечной ДНК на одной цепи.

Эксперимент Мезенсона и Сталя (1958)Ранее (1956), Корнберг показал возможность синтеза двуцепочечной ДНК на одной цепи.

Слайд 10Экспермент Дж. Кэрнса 1963
Репликация ДНК бактктерий Е. Coli с радиоактивной

меткой

Экспермент Дж. Кэрнса 1963Репликация ДНК бактктерий Е. Coli с радиоактивной меткой

Слайд 11Итог: репликация ДНК осуществляется полуконсервативным способом

Итог: репликация ДНК осуществляется полуконсервативным способом

Слайд 12Репликация – двунаправленный процесс
Биологический смысл: передача генетической информации следующим поколениям

Репликация – двунаправленный процессБиологический смысл: передача генетической информации следующим поколениям

Слайд 13Бактерии имеют одну точку начала репликации

Бактерии имеют одну точку начала репликации

Слайд 14Инициация репликации
У Escherichia coli в области точки инициации репликации (ori

C, длиной примерно 245 п.н.) находятся повторы размером в 13

и 9 пар оснований. При инициации 10-20 молекул белка инициации реплика­ции Dna A связывается с четырьмя девятимерными повторами (9-mers) и расплетает ДНК в районе тандем­ного набора тринадцатимеров, богатых АТ парами. Белок Dna C доставляет шестисубъединичный белок Dna B (хеликаза) к матрице. На каж­дую из одиночных цепей садится по одному Dna B и они затем двигаются в разных направлениях расплетая ДНК.
Инициация репликацииУ Escherichia coli в области точки инициации репликации (ori C, длиной примерно 245 п.н.) находятся повторы

Слайд 15Функция ДНК-хеликазы и SSB белков (1968)

Функция ДНК-хеликазы и SSB белков (1968)

Слайд 16Репликация ДНК

Репликация ДНК

Слайд 17Рейдзи Оказаки доказал прерывистость синтеза отстающей цепи ДНК (1968)
Метод импульсных

меток
В культуру E. Coli, зараженную фагом Т4 с меченым 3Н-тимидином

через короткий промежуток времени добавляют 1000-кратный избыток немеченого. Метка включалась только в течении короткого промежутка времени. Затем разрушение и центрифугирование в щелочном градиенте сахарозы. В щелочной среде ДНК денатурирует и короткие фрагменты диссоциируют от длинных.

Эксперимент с термочувствительной лигазой
Оказаки провел эксперимент на E. coli, дефектными по лигазе, зараженных фагом Т4, у которого есть своя термочувствительная лигаза, которая работает при 20С и не работает при 43С.
Клетки заражали фагом Т4, давали импульсную метку и выращивали при двух температурах: 20С и 43С. Потом проводили центрифугирование в щелочном градиенте сахарозы.

Таким образом, Оказаки доказал, что ДНК на отстающей цепи не только синтезируется фрагментарно, но и сшивается ферментом лигазой.

Фрагменты Оказаки бактерий 1000-2000 нуклеотидов, у эукариот – 100-200.
Рейдзи Оказаки доказал прерывистость синтеза отстающей цепи ДНК (1968)Метод импульсных метокВ культуру E. Coli, зараженную фагом Т4

Слайд 18Цунеко Оказаки доказала необходимость РНК-затравки (1985)
Она использовала разных мутантов E.

Coli, которых обрабатывала ДНКазой. После чего проводила электрофорез.

Цунеко Оказаки доказала необходимость РНК-затравки (1985)Она использовала разных мутантов E. Coli, которых обрабатывала ДНКазой. После чего проводила

Слайд 19Функция праймазы
Праймаза активируется ДНК-хеликазой и комплекс называется праймосомой

Функция праймазыПраймаза активируется ДНК-хеликазой и комплекс называется праймосомой

Слайд 20Топоизомеразы убирают супервитки с затратой АТФ
Топоизомераза I вносит однонитевые, а

топоизомераза II – двунитевые разрывы с структуру ДНК и «раскручивает»

супервитки
Топоизомеразы убирают супервитки с затратой АТФТопоизомераза I вносит однонитевые, а топоизомераза II – двунитевые разрывы с структуру

Слайд 21Элонгация и терминация репликации ДНК
ДНКП обладают еще и 3’-5’ –

экзонуклеазной активностью. Она необходима для коррекции, т.е. удаления неправильно встроенного

нуклеотида. ДНКП дважды проверяет соответствие каждого нуклеотида матрице: один раз перед включением его в состав растущей цепи, второй раз перед тем, как включить следующий нуклеотид.
Скорость репликации у прокариот составляет 500 нуклеотидов /сек.
Элонгация и терминация репликации ДНКДНКП обладают еще и 3’-5’ – экзонуклеазной активностью. Она необходима для коррекции, т.е.

Слайд 22Репликация ДНК эукариот
Инициирует репликацию ДНК-полимераза α, которая комплементарна определённому сайту

одноцепочечной ДНК. Присоединяясь к нему, ДНК-полимераза α синтезирует небольшой фрагмент

РНК – праймер. Таким образом, ДНК-полимераза α синтезирует олигонуклеотид, содержащий примерно 60 нуклеотидных остатков; первые 8-10 представлены рибонуклеотидами (праймер), а остальные - дезоксирибонуклеотидами.

Скорость репликации 50 нуклеотидов / сек.

Репликация ДНК эукариотИнициирует репликацию ДНК-полимераза α, которая комплементарна определённому сайту одноцепочечной ДНК. Присоединяясь к нему, ДНК-полимераза α

Слайд 23Эукариоты имеют множество точек старта репликации

Эукариоты имеют множество точек старта репликации

Слайд 24Количество репликонов у разных организмов

Количество репликонов у разных организмов

Слайд 25Укорочение ДНК и работа теломераз

Укорочение ДНК и работа теломераз

Слайд 26Центральная догма молекулярной биологии
обобщающее наблюдаемое в природе правило реализации генетической

информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не

в обратном направлении. Правило было сформулировано Френсисом Криком в 1958 году.

Перенос генетической информации бывает:
Общий
Специализированный
Запрещенный

Центральная догма молекулярной биологииобобщающее наблюдаемое в природе правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к

Слайд 27Общий перенос генетической информации

Общий перенос генетической информации

Слайд 28Специализированный перенос генетической информации
РНК-содержащие вирусы
Ретровирусы
Возможно in vitro

Специализированный перенос генетической информацииРНК-содержащие вирусыРетровирусыВозможно in vitro

Слайд 29Обратная транскриптаза
А. Для синтеза первой («минусовой») цепи ДНК фермент использует

в качестве праймера молекулу транспортной РНК (тРНК) из клетки «хозяина»,

присоединяясь к 3’-концу тРНК полимеразным (P) доменом.
Б. После того, как «минусовая» цепь ДНК уже синтезирована, ОТ расщепляет РНК-«матрицу», связываясь с дуплексом РНКазным (H, от термина RNase H) доменом, оставляя тем не менее не тронутыми полипуриновые тракты (ППТ).
В. Для синтеза второй («плюсовой») цепи ДНК ОТ использует оставшиеся ППТ в качестве праймеров

Обратная транскриптаза была открыта Говардом Теминым, и независимо Дэвидом Балтимором в 1970 году. Оба исследователя получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины в 1975 году.

Обратная транскриптазаА. Для синтеза первой («минусовой») цепи ДНК фермент использует в качестве праймера молекулу транспортной РНК (тРНК)

Слайд 30Запрещенный перенос генетической информации

Запрещенный перенос генетической информации

Слайд 31Свойства генетического кода
Генетический код - это система записи информации о

последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов

в ДНК информационной РНК

1. Код триплетен
2. Код вырожден
3. Код однозначен
4. Между генами имеются «знаки препинания», но внутри гена нет «знаков препинания»
5. Код универсален

Свойства генетического кодаГенетический код - это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью

Слайд 32Триплетность генетического кода
Как в последовательности из 4 нуклеотидов закодировать 20

аминокислот?
1 вариант:
1 нуклеотид=1 аминокислота: можно закодировать 4 аминокислоты
2 нуклеотида=1 аминокислота:

можно закодировать 16 аминокислот
3 нуклеотида=1 аминокислота: можно закодировать 64 аминокислоты

Триплетность кода была доказана Ф. Криком в 1961 году. Он исследовал мутации фага Т4.

Триплетность генетического кодаКак в последовательности из 4 нуклеотидов закодировать 20 аминокислот?1 вариант:1 нуклеотид=1 аминокислота: можно закодировать 4

Слайд 33Вырожденность (избыточность) и однозначность генетического кода

Вырожденность (избыточность) и однозначность генетического кода

Слайд 34Знаки препинания

Знаки препинания

Слайд 35Универсальность генетического кода

Универсальность генетического кода

Слайд 36Транскрипция и трансляция

Транскрипция и трансляция

Слайд 37Транскрипция

Транскрипция

Слайд 38Узнавание промотора и инициация транскрипции у прокариот

Узнавание промотора и инициация транскрипции у прокариот

Слайд 39Элонгация транскрипции
Скорость 40-50 нуклеотидов в секунду
Длина гибридного комплекса около 19

нуклеотидов

Элонгация транскрипцииСкорость 40-50 нуклеотидов в секундуДлина гибридного комплекса около 19 нуклеотидов

Слайд 40Терминация транскрипции у прокариот
ρ-независимая терминация
ρ-зависимая терминация

Терминация транскрипции у прокариотρ-независимая терминацияρ-зависимая терминация

Слайд 41Ингибиторы транскрипции прокариот
Рифампицин - Полусинтетический антибиотик широкого спектра действия. Нарушает

синтез РНК в бактериальной клетке: связывается с бета- субъединицей ДНК-зависимой

РНК-полимеразы, препятствуя ее присоединению к ДНК, и ингибирует транскрипцию РНК. На человеческую РНК-полимеразу не действует. 

Стрептолидигин (Stl), производное 3-ацилтетрамовой кислоты, является специфическим ингибитором бактериальной РНК-полимеразы (РНКП) и подавляет все каталитические активности фермента. Стрептолидигин способен подавлять активность РНКП как на стадии инициации, так и на стадии элонгации транскрипции.
Ингибиторы транскрипции прокариотРифампицин - Полусинтетический антибиотик широкого спектра действия. Нарушает синтез РНК в бактериальной клетке: связывается с

Слайд 42Исследование РНК-полимеразы II
Нобелевская премия по химии в 2006 году была


присуждена Роджеру Корнбергу за получение точных данных о механизме работы

РНК механизме работы РНК‐полимеразы полимеразы II в различные моменты в различные моменты процесса транскрипции.

Р.Корнберг ‐ «Десять лет, 10 тысяч литров дрожжей и один аспирант» понадобились для того, чтобы  выделить из дрожжей несколько выделить из дрожжей несколько граммов белков и изучить их строение»

Исследование РНК-полимеразы IIНобелевская премия по химии в 2006 году была присуждена Роджеру Корнбергу за получение точных данных

Слайд 43Промотор эукариот
«Цинковый палец», связывающий транскрипционные факторы с ДНК
Более 60 транскрипционных

факторов образуют комплекс «медиатор», который запускает процесс транскрипции
Энхансер— небольшой участок

ДНК, который после связывания с ним факторов транскрипции стимулирует транскрипцию с основных промоторов гена или группы генов.
Сайленсер - последовательность ДНК, с которой связываются белки-репрессоры. Связывание белков-репрессоров с сайленсерами приводит к понижению или к полному подавлению синтеза РНК.

https://www.youtube.com/watch?v=b2W9TiZlAFA

Промотор эукариот«Цинковый палец», связывающий транскрипционные факторы с ДНКБолее 60 транскрипционных факторов образуют комплекс «медиатор», который запускает процесс

Слайд 44РНК-полимеразы эукариот
РНК‐полимераза I – синтез рРНК (28S, 18S  и  5,8S рРНК)
РНК‐полимераза II

– синтез мРНК и мяРНК
РНК‐полимераза полимераза III – синтез тРНК, 5S рРНК,

некоторых мяРНК
РНК‐полимераза митохондрий – состоит из  одной субъединицы одной субъединицы, ген которой которой находится в ядерной ДНК

https://www.youtube.com/watch?v=N_84YIAlrcs

РНК-полимеразы эукариотРНК‐полимераза I – синтез рРНК (28S, 18S  и  5,8S рРНК) РНК‐полимераза II – синтез мРНК и мяРНК РНК‐полимераза полимераза III – синтез

Слайд 45Бледные поганки блокируют работу РНК-полимеразы
Альфа-аманитин
Альфа-аманитин обладает необычно сильным сродством к

ферменту РНК-полимеразе II. РНК-полимераза I нечувствительна к нему, а РНК-полимераза

III чувствительна слабо. Попадая в клетку, аманитин связывает этот фермент, блокируя его работу, что, в свою очередь, приводит к прекращению синтеза белков и к разрушению клетки (цитолизу).
Бледные поганки блокируют работу РНК-полимеразыАльфа-аманитинАльфа-аманитин обладает необычно сильным сродством к ферменту РНК-полимеразе II. РНК-полимераза I нечувствительна к

Слайд 46Структура гена эукариот

Структура гена эукариот

Слайд 47Полиаденилирование и кэпирование

Полиаденилирование и кэпирование

Слайд 48Сплайсинг
https://www.youtube.com/watch?v=vL1P7U5Bhx8

Сплайсингhttps://www.youtube.com/watch?v=vL1P7U5Bhx8

Слайд 49Альтернативный сплайсинг

Альтернативный сплайсинг

Слайд 50Участники трансляции

Участники трансляции

Слайд 51Присоединение аминокислоты к тРНК

Присоединение аминокислоты к тРНК

Слайд 52Строение рибосомы

Строение рибосомы

Слайд 53Синтез рибосом
1. Синтез мРНК рибосомных белков РНК полимеразой II.
2.

Экспорт мРНК из ядра.
3. Узнавание мРНК рибосомой и
4.

синтез рибосомных белков.
5. Синтез предшественника рРНК (45S — предшественник) РНК полимеразой I.
6. Синтез 5S pРНК РНК полимеразой III.
7. Сборка большой рибонуклеопротеидной частицы, включающей 45S-предшественник, импортированные из цитоплазмы рибосомные белки, а также специальные ядрышковые белки и РНК, принимающие участие в созревании рибосомных субчастиц.
8. Присоединение 5S рРНК, нарезание предшественника и отделение малой рибосомной субчастицы.
9. Дозревание большой субчастицы, высвобождение ядрышковых белков и РНК.
10. Выход рибосомных субчастиц из ядра.
11. Вовлечение их в трансляцию.
Синтез рибосом1. Синтез мРНК рибосомных белков РНК полимеразой II. 2. Экспорт мРНК из ядра. 3. Узнавание мРНК

Слайд 54Инициация трансляции у прокариот

Инициация трансляции у прокариот

Слайд 55Инициация трансляции у эукариот
При сканирующем механизме малая субъединица рибосомы садится

на 5'-конец мРНК в области кэпа и двигается вдоль молекулы

мРНК, «сканируя» один кодон за другим, пока не наткнётся на инициаторный AUG. Для привлечения рибосомы к 5'-концу мРНК требуется специальная структура, кэп — 7-метилгуанин, прикреплённый к 5'-концевому нуклеотиду мРНК.
При механизме внутренней инициации, называемом у эукариот также IRES-зависимым механизмом, рибосома садится на внутренний участок мРНК, называемый IRES (англ. Internal Ribosomal Entry Site, участок внутренней посадки рибосомы) — участок мРНК, обладающий выраженной вторичной структурой, позволяющей ему направлять рибосомы на стартовый AUG. По IRES-зависимому механизму инициируется синтез лишь на небольшой части клеточных мРНК, а также на РНК некоторых вирусов.
Инициация трансляции у эукариотПри сканирующем механизме малая субъединица рибосомы садится на 5'-конец мРНК в области кэпа и

Слайд 56Элонгация трансляции
А-сайт -сюда приходит аминоацил-тРНК
P-сайт - здесь находится пептидил-тРНК с растущей белковой

цепью
E-сайт («exit») - куда перемещается «отработанная» тРНК перед отсоединением от рибосомы

Элонгация трансляцииА-сайт -сюда приходит аминоацил-тРНКP-сайт - здесь находится пептидил-тРНК с растущей белковой цепью E-сайт («exit») - куда перемещается «отработанная» тРНК

Слайд 57Терминация трансляции
https://www.youtube.com/watch?v=eik96kz5Kn4&t=37s
У эукариот вместо 3 разных RF для разных стоп-кодонов,

есть eRF, читающий все 3 терминирующих кодона

Терминация трансляцииhttps://www.youtube.com/watch?v=eik96kz5Kn4&t=37sУ эукариот вместо 3 разных RF для разных стоп-кодонов, есть eRF, читающий все 3 терминирующих кодона

Слайд 58Антибиотики, влияющие на трансляцию
Тетрациклин – блокирует А-сайт рибосомы, блокирует связывание

аминоацил-тРНК
Левомицетин – связывается с большой субъединицей и ингибирует пептидилтрансферазу
Эритромицин -

связывается с большой субъединицей и ингибирует транслоказу
Пуромицин – входит в А-сайт и связывает пептид, так как по структуре схож с тРНК.
Антибиотики, влияющие на трансляциюТетрациклин – блокирует А-сайт рибосомы, блокирует связывание аминоацил-тРНКЛевомицетин – связывается с большой субъединицей и

Слайд 59Трансляция на ЭПР

Трансляция на ЭПР

Слайд 60Полисома

Полисома

Слайд 61Полисомы на ЭПР

Полисомы на ЭПР

Слайд 62Биосинтез белка у прокариот

Биосинтез белка у прокариот

Слайд 63Полицистронная РНК бактерий (на примере Lac-оперона)
https://www.youtube.com/watch?v=RN5ifL_9OlU

Полицистронная РНК бактерий (на примере Lac-оперона)https://www.youtube.com/watch?v=RN5ifL_9OlU

Слайд 64Фотосинтез

Фотосинтез

Слайд 65Лист – основной орган фотосинтеза

Лист – основной орган фотосинтеза

Слайд 66Хлоропласты - органоиды фотосинтеза

Хлоропласты - органоиды фотосинтеза

Слайд 67Хлорофиллы а и в
Пиррол

Хлорофиллы а и вПиррол

Слайд 68Спектр поглощения хлорофиллами

Спектр поглощения хлорофиллами

Слайд 69Каротиноиды – вспомогательные пигменты
β- каротин
https://www.youtube.com/watch?v=c8od-Hli6VI&t=1165s

Каротиноиды – вспомогательные пигментыβ- каротинhttps://www.youtube.com/watch?v=c8od-Hli6VI&t=1165s

Слайд 70Строение фотосистемы

Строение фотосистемы

Слайд 71Фотолиз воды

Фотолиз воды

Слайд 72Световая фаза фотосинтеза Нециклическое фотофосфорилирование
https://www.youtube.com/watch?v=1-uifqyHm88

Световая фаза фотосинтеза Нециклическое фотофосфорилированиеhttps://www.youtube.com/watch?v=1-uifqyHm88

Слайд 73Механизм фотофосфорилирования
Механизм фотофосфорилирования в мембране тилакоида: 1 – внутренняя мембрана

тилакоида; 2 – ФС II; 3 – переносчики электронов (ПХ,

комплекс b6/f, ПЦ); 4 – ФС I; 5 – ферредоксин; 6 – НАДФ-редуктаза; 7 – АТФ-синтаза
Механизм фотофосфорилированияМеханизм фотофосфорилирования в мембране тилакоида: 1 – внутренняя мембрана тилакоида; 2 – ФС II; 3 –

Слайд 75Эксперимент Кальвина

Эксперимент Кальвина

Слайд 76Эксперимент Кальвина с двумерной хроматографией

Эксперимент Кальвина с двумерной хроматографией

Слайд 77Темновая фаза фотосинтеза. Цикл Кальвина.

Темновая фаза фотосинтеза. Цикл Кальвина.

Слайд 78Фотодыхание

Фотодыхание

Слайд 79C4 путь фотосинтеза (цикл Хетча-Слека)

C4 путь фотосинтеза (цикл Хетча-Слека)

Слайд 80Хлоропласты клеток обкладки жилки и мезофилла листа у C4 растений

Хлоропласты клеток обкладки жилки и мезофилла листа у C4 растений

Слайд 81CAM путь фотосинтеза

CAM путь фотосинтеза

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика