Введение в молекулярную биологию и медицинскую генетику. Генный, хромосомный,

уровни организации наследственного материала.
Лекция 7
Составитель: к.б.н., доцент Лазуткина Е. А.

материала
Биосинтез белка. Транскрипция
Регуляция транскрипции у прокариот. Схема работы лактозного

организмов соответствующего биологического вида
геном
хромосома
ГЕН
ГЕН
dic.academic.ru

поколений
нарастающее увеличение количества ДНК
Полиплоидизация
Амплификация нуклеотидных последовательностей

хромосомы — кольцевой молекулы ДНК
(изображение с сайта biology.plosjournals.org)
Митохондриальный геном

Геном

рРНК, тРНК
передается по материнской линии и обладает достаточной самостоятельностью, но

Размер – 16500 пн

совокупность наследственного материала в гаплоидном наборе хромосом

п.н.
Прокариоты - до 8*106 п.н.

Человек 3,3*109

(определению нуклеотидной последовательности) генома человека.

хромосома
2012 г. - любой человек может произвести определение нуклеотидной последовательности

хромосом

Лондонская конференция (1963 г.) – официально введено разделение хромосом на

определяющая развитие какого-либо признака организма.
Ген - это участок молекулы

гена или единица мутации
единица рекомбинации
Элементарная структурная единица - пара

к появлению новых вариантов признака.



Мутон – это элементарная единица мутационного

которая кодирует аминокислотную последовательность пептида или имеет самостоятельное значение (тРНК

большинстве - это ДНК.

Криком,
Морисом Уилкинсом


/
Нобелевская премия
по физиологии и медицине 1962 г.

Строение ДНК

состав нуклеотидов РНК входит пятиуглеродный сахар — рибоза;
2) вместо азотистого

ДНК, осуществляемый комплексом ферментов и структурных белков.
Репликация ДНК лежит

http://volgadog.ru/viewtopic.php?id=4260

до точки начала другой называется репликоном.
Бактериальная хромосома
содержит один

http://www.rusdocs.com/replikaciya-dnk-i-kletochnoe-delenie

http://elementy.ru/news/431163

http://groh.ru/gro/lewin/levin38.html

http://www.vitaeauct.narod.ru/005/grnt/2600.htm

элонгации (удлинение),
– терминации (завершение)
Репликация ДНК
http://distant-lessons.ru/lekcii-po-biologii/ximicheskij-sostav-kletki/nukleinovye-kisloty/dnk

под действием солнечного света
рак кожи
неврологические нарушения
дефекты роста

частота хромосомных аберраций.
Клинические проявления:
задержка роста и развития
нарушения иммунной

гены
структурные гены
регуляторные гены
регуляторные гены
гены, обеспечивающие эмбриогенез
гены, решающие задачи экологического

гены «социального» контроля

гены-модуляторы

гены, контролирующие работу структурных генов

сервисные гены

конценсусные гены

гены, определяющие развитие организма

гены-господа

гены-рабы

первичной структуре специфических белков
содержат
экзоны
интроны.
http://helpiks.org/3-78132.html

экзоны и интроны

клетках одной ткани
= «гены роскоши»
специфичные для одного типа

= «гены роскоши»

(зеленые комки)
ползет по молекуле ДНК (скрученный тяж) и «считывает»

матрице ДНК:

1. Синтез молекул РНК идет в направлении 5'–3';

и терминации
Стадии транскрипции

конец, получается мРНК, которая имеет начало и конец, идет транскрипция,

mipt.ru

удаляются (вырезаются) интроны (insertion sequences, вставочные последовательности), а оставшиеся экзоны

mipt.ru

предложена
Ф. Жакобом и Ж. Моно в 1961 г.
на примере

(Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1965 г.).

Оперон (=транскриптон) – группа тесно сцепленных генов, находящихся под контролем общего промотора и трнаскрибируемых как единая иРНК.
Оперон – группа структурных генов управляемых одним геном-оператором.
В прокариотической клетке наследственный материал и аппарат биосинтеза белка пространственно не разобщены, поэтому транскрипция и трансляция происходят почти одновременно.

Терминатор
Ген-регулятор не является частью оперона, он активен постоянно и

с которого начинается транскрипция
Промотор –участок ДНК, включает 80-90 нп. Способен

нет необходимости в экспрессии.

Позитивная регуляция оперона состоит в индукции транскрипции

г.) и получила название
гипотезы транскриптона
Единица транскрипции у эукариот также

зон.
Неинформативная зона начинается промотором с инициатором. Далее следует группа генов-операторов,

результате которых происходит модификация пре-РНК с образованием зрелых молекул РНК:

РНК.

различающихся полипептидов, то есть, один ген обеспечивает образование изоформ белка,

мыши
мРНК амилазы печени
мРНК амилазы слюнной железы

высокой скоростью
(при 37˚ белок из 100 аминокислотных остатков синтезируется

субчастица,
2 – малая субчастица
1
2

нм,
функционально – молекулярная машина, протягивающая вдоль себя мРНК, считывающая закодированную

огромному молекулярному комплексу - рибосоме.
Здесь происходит трансляция - перевод

Фото: SPL/EAST NEWS

состоит из молекулы мРНК и многих связанных с ней рибосом.

в определенной последовательности: инициация, элонгация, терминация.














http://www.alliot.fr/bio.shtml.fr

определенной
последовательности.
ИНИЦИАЦИЯ ЭЛОНГАЦИЯ

ТЕРМИНАЦИЯ

седиментации рибосом;
способности присоединяться к иРНК;
механизму выбора старт-кодона;
формату белкового синтеза

после завершения ее синтеза рибосомами; то есть, это химические превращения,

Особенности:
1. Катализируется специфическими ферментами;
2. Может происходить во время синтеза полипептидной цепи и после окончания синтеза;
3. Нематричные процессы, отсюда – образование множественных форм белков;
4. Некоторые реакции характерны для очень многих белков, а некоторые – для отдельных белков;
4. Более 5% генов в геноме в геноме человека кодируют ферменты, участвующие в пострансляционной модификации белков.

для его функционирования пространственную структуру (нативное состояние).
Переход первичной структуры

(шапероны (дуэньи) — дамы пожилого
возраста, сопровождающие девушку на балах)

Шапероны часто называют «белками теплового шока».

похожи на стаканчик с полостью внутри.
В эту полость помещается

http://sov.opredelim.com/docs/136900/index-3147.html

Шаперонины

направляя его к деградации
Убиквитин – «черная метка»
3D-молекула убиквитина

а также Ирвин Роуз из США назвали свою работу, посвященную белку убиквитину.
В 2004 г.

http://www.ecolife.ru/zhurnal/articles/9413/