Лекция № 8 "Molecular Genetics"

Теорията на хромозомни гени циментирана ролята на елементарни единици на наследственост, са локализирани в хромозомите.

Gene - функционална единица на наследственост, която е молекула част ДНК, която съдържа информация за синтез на молекула на протеин или РНК и осигуряване на възможност за определяне ?? ennyh признаци организъм.

Про- и еукариотни гени имат различни структури.

Прокариотни ген е лимоново - пълно четене на слънцето ?? ем над, единици на наследственост, който определя аминокиселини в молекулата на протеин на наследственост. Citron е разделена на много малки единици - Recon. в състояние на преминаване, през време на рекомбинация. Въпреки това, понятието се изолира muton - ϶ᴛᴏ поне част от ген, способен на мутация. RECON и размери могат да бъдат изравнени Mouton една или повече двойки нуклеотиди, Citron - стотици или хиляди нуклеотиди.

Гените на еукариоти са сложни мозайка структура. Те информационен секции се редуват с не-информативен. Първият се нарича екзони, а вторият - интрони.

Екзоните - функционалната част на гена, ᴛ.ᴇ. информационен нуклеотидна последователност, кодираща протеин синтез или РНК молекули.

Интрон - uninformative нуклеотидна последователност в рамките на ген. Извършва циментиране функция. Включването на интрони в гена го разширен модел го прави. Размерът на интрони от 10 до 10 хил. Нуклеотидни двойки.

Наборът от гени, характерни за хаплоиден набор от хромозоми се наричат ​​- геном. ДНК молекула в генома на различна функция в тази връзка, те имат различно име. Последователност от нуклеотидни двойки, които носят информация за структурата на протеин или РНК молекули. Освен тези гени, има последователности, които нямат функция кодиране, но управление на работата на структурните гени. ?? eniya да си различни фактори С приложен. Те се наричат ​​гени, регулиране.

Сред структурния ген се изолира 3 групи:

1) гени, които функционират в ?? ех Sun клетки (например, гени, контролиращи енергийния метаболизъм и синтеза на основни макромолекули) .;

2) гени, които работят само в един вид тъкан (синтез в мускул миозин);

3) гените активни в специализирани клетки (контролиращи синтеза на хемоглобин в червените кръвни клетки, хормони - ендокринни клетки де ?? ES).

Функционални гени са разделени на следните групи:

1) промотор - ДНК регион, съдържащ 80-90 NP, способността да се свърже с полимеразния ензим и определя началото на четене информация;

2) оператор - включва работна група на структурните гени, които заедно образуват оперон. Операторът има химически афинитет с репресорния протеин;

3) контрола - ДНК регион, кодиращ синтеза на репресорен протеин;

4) терминатор - нуклеотидна последователност, която определя края на четене на генетичната информация.

Всички тези гени имат общи свойства репликация, транскрипция, мутация, рекомбинация, ремонт.

Репликация (самостоятелно удвояване) се появява преди всеки нормални случаи ?? УПОТРЕБА клетки по време на интерфазата. По този начин един от ДНК молекули (двойноверижна) са оформени две идентични молекули един към друг. Процесът започва с разкъсване на връзките между азотни бази, са оформени две едноверижни структури. След това, цели са свързани към двата нуклеотида и допълва с ензими, свързани към една молекула.

Транскрипция - записване на генетична информация от ДНК.

Мутация - внезапно, рязка промяна в генотип (прекъсване на генна структура) под влияние на факторите на околната среда.

Рекомбинацията - обмен на еднакви секции между алели в резултат на пресичане.

Поправяне - способността на клетките за ремонт на повредени ДНК обекти с помощта на специални ензими.

Всички генетичната информация в генотипа е написан на код.

Генетичният код - ϶ᴛᴏ подреждане система на нуклеотиди в ДНК молекула, методът за кодиране на информация за структурата и функцията на протеина.

Генетичният код е ключът за превод на нуклеотидната последователност на аминокиселина.

На всеки три последователни нуклеотиди в ДНК молекула, наречена триплет-РНК в - кодон в тРНК - антикодон. Броят на възможните комбинации на азотни основи, които образуват т е малък и е 4 3 = 64. с тяхната последователност помощ кодиран 20 аминокиселини в молекулата на протеин. От 64 възможни триплети видове секретират 61 триплет, кодираща аминокиселината определя ?? ennuyu и 3 стоп кодони определят отворена позиция на аминокиселинната последователност.

Генетичният код е универсална. В Sun ?? бивши организми кодират информация извършват на същия принцип, като се използват същите кодони.

Променлив триплети в ДНК молекулата, представляваща гена определя последователността на аминокиселините в съответния протеин молекула. Следователно, структурата на тези молекули са успоредни една на друга, или Collines ?? earno.

Дегенерацията на код означава, че повечето аминокиселини са кодирани от не един, а няколко (до 6) кодони.

Генетичният код е не-припокриващи се, което означава, че същия нуклеотид не могат едновременно да бъдат част от два различни триплети. Информация от молекулата на ДНК, когато те нд ?? чете ?? линг eyno триплети от нуклеотиди.

Единицата за генетична информация е реализация транскрипционно съдържаща множество структурни и функционални гени. Транскрипцията ген започва с определяне на скоростта на транскрипция. Освен това тя е на попадения, а след това ген оператор.

Скорост = транскрипционен промотор-оператора структурна-Терминатор гени.

Протеиновият синтез се провежда в рибозомите. В процеса на биосинтез разграничат няколко етапа: транскрипция, обработка, активиране и транспорт на аминокиселини, излъчване.

Когато транскрибира генетична информация, съдържаща се в ДНК се презаписва на принципа на допълване на молекула RN-РНК: процесът е участието на ензими и редовен протеин. Ензимът е полимераза се свързва към генен промотор и започва да се топи-Н връзка в молекулата ДНК в 5 - 3. В тази връзка, всяка свободна незабавно се присъединява към нуклеотидната РНК молекула. С ензими нуклеотиди свързани помежду си чрез РНК разцепване резултат от ДНК. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, RN-синтезира РНК, която е първичния транскрипт, носещ двата гена информация и не-информативни сайтове. Zakanchivaetsya ген транскрипционен терминатор.

Узряване RG-РНК и превръщането му в иРНК в ядрото се случва по време на обработката. Голяма част от тази структура се kompanent ядро ​​- spliceosome. Spliceosome включва РНК молекула част и го издърпва под формата на една линия вътре. На едни и същи сайтове -екзон-тясно сътрудничество и с телбод ли газа ензима. Допълнителни рестрикционен ензим ензимни съкращения uninformative част. Създадена и РНК, която носи само екзоните. По време на обработката се появява друго важно събитие - защита на крайната част на молекулата и РНК, която осигурява стабилността му. В единия край на молекулата е свързана низ, съдържащ 150-200 аденин нуклеотиди. В другия край на метилиран гуанин остатъка в 3 фосфорна киселина се свързва с първия нуклеотид на РНК.

Получените иРНК в ядрото свързани с малката субединица на рибозомата и навлиза в цитоплазмата. Активирането на аминокиселините се осъществява чрез АТР от неговия прикрепен ?? eniya. Полученият комплекс се свързва към т-РНК с участието на ензими. Сформирана аминоацил-тРНК. Всяка тРНК акцептор има част, към която аминокиселина. В такава форма, аминокиселината постъпва в рибозомата.

Превод - превода нуклеотидната последователност и тРНК в полипептидна последователност на протеина. Кастинг се извършва на рибозомата. свързване аминокиселини се появява в голямата субединица. Рибозом има две места за свързване тРНК: Парцел - аминоацил и р сечение - пептидил Това определя, че в рамките на рибозомата в даден момент е изцяло ?? когато Ти само две кодон-РНК - един в даден сайт а другият - в P-сайта. Рибозом движи спрямо иРНК само в една посока, движещи се един кодон.

Предаването се състои от три етапа: иницииране, удължаване и прекратяване.

1) започва с активирането на P - Lot започване група - инициатор AUG кодон започване включваща фактор протеин.

2) молекулата тРНК, първата аминокиселина на молекулата на протеинов носител към него допълнителен кодон A-сайт. Рибозомата се придвижва напред от един кодон, и първата тРНК се появява в P-UCH и новото кодон Част присъединява към следващата тРНК носи втората амино киселина. Освен това възниква между аминокиселини и пептидна връзка, образувана дипептид. Едновременно прекъсва връзката между първия аминокиселинен и тРНК, която се отстранява и дипептид става свързан само с втората m-RNA. На рибозоми ход за друг кодон. Комплекс тРНК - дипептид преминава към P - част. и на Кодонът Една трета част се присъединява към тРНК. Това се случва, докато от серийния прикрепен ?? не eniya ще бъде изграден всички амино киселини полипептидна верига.

3) сигнал за края на синтеза е пристигането в част А nonsens- кодон като няма нито един кодон, които ще се присъединят към него.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, линг образува eynym ?? полипептид в резултат на излъчване - първична структура на молекулата на протеин. Обикновено е неактивна молекула. Узряване на протеиновата молекула и активна форма на придобиването се извършва в цитоплазмата или канали необработени EPS.

По-късно на десетилетия, благодарение на напредъка в областта на молекулярната биология, нов клон на науката - генно инженерство. Генното инженерство - ϶ᴛᴏ количество методи за прехвърляне на гени от един организъм в друг. Той включва следните основни етапи:

1.Vydel ?? IX гени от един организъм донор

2.Sshivanie гени с молекула - носители

3.Vvedenie получава ДНК в реципиентния организъм и осигуряване на функционалната активност на чужди гени в генома на клетката-получател.

Има 3 области на приложение на генното инженерство в медицината ?? д.

производство 1.Mikrobiologicheskoe на ваксини и серуми. За тяхното получаване, бактериалната клетка е гените, кодиращи протеините на обвивката на патогенни вируси. Синтезираните вирусните протеини по този начин могат да бъдат използвани за ваксиниране срещу съответния вирусен заболяването. Така ваксина срещу хепатит В инфекция.

2.Diagnostika човешки генетични аномалии в ранните стадии на развитието на плода. Като амниоцентеза околоплодна течност, съдържащ отделните клетки на ембриона. ДНК ембриони се разделя на множество фрагменти, фракционирано им, а след това в сравнение с проба от ген дефекта, който трябва да бъде открит. Този метод намерено кръвни заболявания като хемофилия, таласемия.

3.Gennaya хирургия, ᴛ.ᴇ. подмяна на засегнатия ген на пълноценно. Тази задача е много трудно. В същото време тя е успял да се движат протеин мишка глобин ген в клетки от маймуна, така че клетките в маймуната става кръвен протеин синтезира от мишката. Не само, че с помощта на генното хирургия е възможно да се коригира не само наследствени дефекти, но дефекти, дължащи се на липсата на определено ?? ennogo протеин.