КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Еволюцията на концепцията на гена




гледания Koltsov относно биохимична структура на ген.

Реакциите за идентифициране на ДНК и РНК

Генетична рекомбинация - източник на ДНК на безкрайно вариабилност.

Допълване.

В природата съществуват 5 вида нуклеотиди, т.е. само 5 видове азотни основи включват в нуклеиновите киселини. ДНК са аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (Т). Вместо тимин в РНК - урацил (U). Основи могат да бъдат свързани по двойки А-Т (V), GC. Те са допълващи, т.е. Те се допълват взаимно. A-T са свързани с два водородни връзки, и GC - три.

Нуклеинови киселини, като протеини имат първична структура на нуклеотидната последователност. Местоположение нуклеотиди важни, тъй като Определя аминокиселинната секвенция, кодирана протеини. Вторична структура - две взаимно допълващи се вериги и висше - пространствена структура, и е установено, че Уотсън и Крик.

Твърдостта на структурата на ДНК, поради способността на ДНК autoreproduction. Нова ДНК молекули имат същата структура като оригинала. Редуването двойки - специфика.

ДНК молекулата съдържа само един нуклеотид в даден кодон. Следователно ДНК код не се припокриват, като 64 възможни кодони, същата аминокиселина може да бъде кодирана от различни триплети (кодони - синоними).

Такъв код се нарича изроден или съкратени.

  • Откриване на ДНК Feulgen (добавяне fuksisernistoy киселина оцветяване люляк-лилав цвят)
  • Идентификация на РНК Brachet (pironin допълнение, оцветяване пурпурно-червен цвят.) В същото време метод Brachet позволява компонентите на багрилото (метил зелен) петно ​​ДНК в зелено.

6 ген. Еволюцията на концепцията на ген. (Изглежда на биохимично N.Koltsova структура ген). Изисквания към материалите субстрат, отговорни за поемането на генетичната информация. Цистрон контролер, цистрон оператор, структурни cistrons. Operon кодон, овнешко, Recon. Екзон, интрон снаждане разделители. (Алтернативно свързване). Етапи на транскрипция и транслация.

Gene / цистрон - парче от ДНК, която има специално нуклеотидна последователност, съдържаща информация за структурата на един протеин. Генът - функционална единица на наследствена информация.

Той вярва, че генът е гигантска белтъчна молекула, обаче, на принципа на синтеза матрица, идеята за репродукцията молекули - носители на генетичната информация, те формулират беше прав.

Преди се е смятало, че гените са част от една хромозома, и са неразделна единица, която има редица свойства: възможността за откриване на признаци на организма; способност да се рекомбинират, т.е. изместен от един на друг в хомоложни хромозоми по време на пресичане-над ..; способността да мутира, като нови алели.



По-късно е установено, че генът е сложна система, в която тези функции не винаги са неразделни.

Първата идея за. сложната структура на гена се появи през 20-те години на този век. Съветските генетика Serebrovskii и NP Dubinin Предполага се, че генът се състои от конкретни "стъпки". В момента тя е блестящо потвърдено от ново изследване. Установено е, че генът е част от ДНК молекула се състои от стотици базови двойки. Генът като функционална единица на американския генетик S. Benzer предложен именуване цистрон. Това (ген) цистрон определя последователността на аминокиселини във всеки конкретен протеин.

Гените са функционално идентични. Структурните гени съдържат информация за местоположението на аминокиселини в молекулата на протеина, те обикновено са разположени една до друга, образувайки една единица - оперон. Те програма синтеза на ензими, участващи в последователни ензимни реакции в метаболитен цикъл. Оперона включва секции, свързани с процеса на включване на транскрипция - мястото на първичния промотора на свързване на РНК полимераза, към който процеса на транскрипция и ген регулиране Парцел започва оператор. В зависимост от състоянието на структурните гени могат да бъдат активни или изключване на процеса на транскрипция. Цялата група от гени на оперон функция едновременно.

Gene оператор - специална част на молекулата на ДНК, разположена в началото на оперона. Това е функционален ген, който предвижда включване и изключване на структурните гени.

Оператор контролирано ген регулатор, който се намира на известно разстояние от оперона. Генът кодира регулатор на синтеза на специфични belka- репресор. Репресорен м / т 2 -х форми на активна и неактивна. В активната форма, е прикрепен към оператор и блокира транскрипцията на оперона разстояние. Докато репресорен ген, свързан с оператора в оперон разстояние. При смяна репресорния ген протеин е неактивна форма на оператора е освободен, оперона е включен и съответния синтеза на РНК започва с последващо синтеза на ензими. В края на оперона е терминатор / сигнал за спиране на транскрипцията.

Кодон / т - единица на генетична информация, състоящ се от три нуклеотида, разположени в определена последователност и кодиране една аминокиселина.

Екзон - еукариотен ген част, в която е кодирана информация за синтеза на генния продукт (протеин).

Интрон - част ген (ДНК) на еукариоти, които обикновено не носят генетична информация, отнасяща се до синтез на протеина, кодиран от гена.

ИРНК молекула съдържа редица редки сайтове - интрони в иРНК процес на зреене спец. Ензими интрони изрязват и се лигира останалите части, т.е. фрагменти на структурни гени, които се наричат ​​екзони. Този процес се нарича заплитания.

Вътре може да се случи ген рекомбинация (тя може частици цистрон - RECON) и мутация (него способни частици цистрон - Mouton)

Дистанционни - малки без транскрибира региони на ДНК, които имат множество повторения на гени.

Алтернативен сплайсинг - процес, при който екзони се изрязва от про-иРНК, се комбинират в различни комбинации, което води до различни форми на зрялата иРНК. В резултат на единичен ген може да произвежда не един, а много форми на протеин.

Някои про-иРНК еукариотни гени могат да претърпят алтернативен сплайсинг. Така интрони състояща Cut Pro-мРНК в различни алтернативни комбинации. Различни алтернативни снадени варианти на същия про-иРНК могат да се извършват в различни периоди от развитието на организма или в различни тъкани и в различни индивиди от един и същи вид. Обикновено, в алтернативен сплайсинг на първичния транскрипт се отстранява и някои екзони.

Превод - прехвърляне на генетична информация от нуклеотид код записва в молекули иРНК в определена последователност на аминокиселини в полипептидната верига на протеина, което се синтезира.

Етапи превод - започване (начало на синтез), удължение (удължението на капацитета на полипептидната верига), прекратяване (край на синтез). Последното се осигурява от стоп кодон.

7 Експериментално доказателство за ролята на ДНК в предаването на генетичната информация (в явлението на трансформация експерименти на Грифит, трансдукция, Френкел-Конрад експерименти с вируса на тютюневата мозайка, Hershey и Чейс опит с бактериофагите.)

  1. Експериментите на Hershey и Chase - протеин, белязан с радиоактивен фаг сяра, и ДНК с радиоактивен фосфор, новообразуваните фагите, съдържащи само радиоактивен фосфор. Експериментите показаха, че генетичната информация на неговото потомство взето корен фаг предава само прониква в клетката нуклеинова киселина и протеин не се съдържат в капсулата на вируса. Вирусите, които заразяват бактериални клетки - бактериофаги.
  2. Експерименти Грифитс. Той е работил с два щама на пневмококи. Щам S и обвивката на капсулата е вирулентен. Когато се прилага на мишки умряха. R щам клетки не са имали капсулата мишки смърт не се случи. Клетките бяха изложени на вирулентен щам на високи температури, те не причиняват заболяване. Когато се прилагат на мишки и не-вирулентен смес от убити с топлина вирулентни щамове на мишки се разболява и умира. дневна S пневмококи изолиран от миши кръв. R щам е трансформиран в щам на S. трансформацията - включването на чужда ДНК в бактериалната клетка. Това прехвърляне на генетична информация от една клетка към друга от прокариоти ДНК на донора или донори бактериалните клетки. Тъй като вирулентен щам клетките са били убити от отопление, тогава фактор, причиняващ агент трансформация беше небелтък природата. Ако бактерии ДНК донорски dezoksiribonuklazoy разграждащи ензими, не се случи на трансформацията. Това показва, че превръщането причинени от ДНК.
  3. Heinz Fraenkel-Conrad изследвал ролята на структурните компоненти на вируси в вирусната репликация. Pure нуклеинова киселина на мозаечния вирус на тютюна може да зарази растението, което води типична картина на болестта. Освен това тя успя да създаде изкуствено вегетативно хибриди на вируси в който случай протеина са принадлежали на един и същи вид, както и нуклеинова киселина - друг. Генетична информация хибриди винаги съответстват на вирус чиято нуклеинова киселина е част от хибриден. B1N1 (здрави) → B1N2 (хибридни) → B2N2 (пациента)

Трансдукция / движение - се състои в това, че вирусите, оставяйки бактериалните клетки разитстващите които могат да обхващат част от ДНК и движещи се в новата клетка се предава на новите собственици на стари свойства. Това е доказано в експерименти с вируси, инфектиращи бактерии.

8 съвременната идея на генетичния код. Експерименти Nirinberga. Синтезът на специфични протеини. Репликация, транскрипция, транслация. Транскрипция 4-цифрен код е основната генетична информация на 20-цифрен код за протеина на аминокиселина. Видове и структура P РНК, т РНК, и РНК. Мултимерният организация протеини (човешки хемоглобин: HbA, HbA2, HbS, HbF , HbU.)

Генетичният код - подреждането система на нуклеотиди в ДНК молекула, която контролира последователността на аминокиселини в молекулата на протеин.

Nirinberg, американски биолог, генетик, неговото изследване се фокусира върху дешифрирането на генетичния код. Той синтезира и тества всички теоретично е възможно 64 тройка и определя стойността на всички кодони.

Триплет код - генетичния код, в който всяка аминокиселина на полипептидната верига се определя от група от три нуклеотиди в ДНК (4 бази в комбинация с 3 дава 64 различни кодони същата аминокиселина може да бъде кодирана от различни кодони ..).

РНК е изработена като една от нишките на ДНК. Особено много клетки с интензивно протеиновия синтез

рРНК - (. 3-5 хиляди нуклеотиди) големи молекули, рибозоми, 90% от общата РНК. Роля - започване на синтеза на протеини, приключващ на разцепване готови молекули.

иРНК - носи генетичната информация за изграждане на протеини (матрица). Молекулите се състоят от триплети (300 - 3000 нуклеотида), 0,5-1% от общото тегло на РНК. Има две фракции - Mature RNA + и своя предшественик.

тРНК - транспорт на аминокиселини до рибозомите, молекулите са къси (70-100 нуклеотида). Всяка аминокиселина има своя вид тРНК, в единия край - частта, която е прикрепена към триплет аминокиселина в другия край на азотни основи (антикодонни).

Когато komlimentarnom съвпадение антикодон тРНК с тризнаци аминокиселина иРНК има определено място в молекулата на целевия протеин. ДНК - РНК - протеин.

Хемоглобин - специфичен протеин на червените кръвни клетки, лесно се отделя от тялото, без използването на трудоемки биохимични техники. Една молекула хемоглобин се състои от четири полипептидни вериги (две α- и две бета-вериги), всеки от които е свързан с компонент небелтъчен - хем съдържащ желязо.

Хемолитична анемия. Явна в разпадането на червените кръвни клетки, хемоглобин-зависима нестабилност

carbohemia поради ускорено окисление на цветни желязо до фери форма на хемоглобина M

Polycythemia. Тя се намира в образуването на по-голям от нормалния брой на червените кръвни клетки, което се дължи на увеличен афинитет на хемоглобина за кислород, който е едва ли освободен в тъканите.

Сърповидно-клетъчна анемия. Хемоглобинът е хемоглобина до мястото на HbS, която се различава в разтворимостта и кристализация хипоксични условия, което води до промяна във формата на червените кръвни клетки и фенотипна разнообразие проявяват симптоми. Бета нишките са убити, превърнати в S2 или 2 алфа, бета S - в Африка, не страдат от анемия, умират в планините.

Заболявания на първите три групи са наследени в доминираща мода, така че хетерозиготни за мутантния ген страдат здраве нарушение.

HbA2 - 2 а прежда верига, HbF - фетален хемоглобин (хемоглобин плода) 2 алфа 2 гама нишки, които се превръщат в две бета нишки, HbU (матката) се появява в ембриона е между 7 и 12 седмици на развитие, тогава има фетален хемоглобин (след 3 месеца - основната фетален хемоглобин).

9 Изменчивост и неговата форма. Наследствен и генетични вариации. Предизвикано и спонтанни мутации. Хромозомни аберации. Гениите мутации. Генното инженерство. Цитоплазмена наследственост. Наследственост и среда. Алелно взаимодействие (господство, междинен наследство, непълна и superdominance, алелни комплемента (допълване) и алелни изключване) и неалелни ген (допълваща, epistasis и полимери). Експресивност, пенетрантност, полигени, pleiotropy. Phenocopies и genokopii.

Наследственост - организми имот за предоставяне на материала и функционална приемственост между поколенията, както и да се повтаря определен вид индивидуално развитие. Разграничаване хромозома (ядрена) и не-хромозомна (неядрена) наследственост.

Вариациите - вариация (разнообразие) се отличава сред видовете. Има не-наследствена и генетично разнообразие. Първият е свързан с промяната на фенотип, а вторият - с промяна в генотипа. Сега те се наричат ​​по различен начин - Модификация (фенотип) и генотип (наследствен).

Мутация - резистентни (т.е. такава, която може да бъде наследен от потомците на клетката или организма) промените в генотипа, срещащи се под влиянието на външни или вътрешни среда. Процесът на мутации наречени мутагенеза.