Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования

Вопросы для проверки уровня обученности ЗНАТЬ

1.Картирование генов

Генетическое картирование - это определение группы сцепления и положения картируемого гена относительно других генов данной хромосомы. Чем больше генов понятно у данного вида, тем поточнее результаты этой процедуры. Обычно, число генов в группах сцепления находится в зависимости от линейных размеров соответственных хромосом. Но, протяженные области конститутивного Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования гетерохроматина (в районе центромеры и теломерных участков) фактически не содержат генов и, таким макаром, нарушают эту зависимость.

На первом шаге картирования определяют принадлежность гена к той либо другой группе сцепления. Как понятно, у D. melanogaster в диплоидном наборе четыре пары хромосом: 1-ая пара — половые хромосомы (XX — у самок Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования, XY — у самцов), 2-ая, 3-я и 4-ая — аутосомы. Число генов в Y-хромосоме самцов сильно мало. Для локализации вновь появившейся мутации нужно располагать набором маркерных генов для каждой хромосомы. Картирование мутации основывается на анализе ее сцепления с этими маркерами. К примеру, если интересующая нас мутация наследуется независимо от маркеров 2-ой Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования хромосомы, делается вывод о ее принадлежности к другой группе сцепления. Скрещивания проводятся до того времени, пока не получится выявить сцепленное наследование анализируемой мутации с маркерными мутациями какой-нибудь хромосомы.

2-ой шаг картирования предполагает определение положения гена на хромосоме. Для этого подсчитывают расстояние меж этим геном и уже известными, маркерными генами. Для Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования подсчета генетических расстояний проводят особые скрещивания, в потомстве которых учитывают частоты кроссоверных и некроссоверных особей. Подразумевается, что расстояние меж 2-мя генами пропорционально частоте кроссинговера меж ними. Следует подразумевать, что, чем далее размещены друг от друга гены, тем почаще меж ними происходят множественные перекресты и тем больше искажается настоящее расстояние Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования меж этими генами.

Частая рекомбинация меж расположенными далековато друг от друга генами может привести к повышению числа кроссоверных организмов в потомстве анализирующего скрещивания до 50%, имитируя независящее наследование изучаемых признаков. Потому при составлении карт расстояния меж далековато расположенными генами следует использовать не конкретный подсчет числа кроссоверных особей в анализирующих Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования скрещиваниях, а сложение расстояний меж многими близко расположенными друг от друга генами, находящимися снутри изучаемого протяженного участка. В данном случае сцепление меж далековато расположенными генами можно установить по их сцепленному наследованию с промежуточно-расположенными генами, которые в свою очередь сцеплены меж собой. В итоге такового способа определения расстояний Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования меж генами длины карт хромосом могут превосходить 50 морганид. Так, у дрозофилы генетическое расстояние меж генами, лежащими в различных концах хромосомы 2, составляет 107 морганид.

2.Сопоставление структурных особенностей про- и эукариотических генов.

Организация генома прокариот˸ Геном прокариот может состоять из одной либо нескольких больших молекул ДНК, именуемых хромосомами, и маленьких

молекул ДНК – плазмид. В хромосомах представлены Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования фактически всœе гены, нужные для жизнедеятельности бактерии. Плазмиды же несут гены, необязательные для бактерии, без их клеточка может обойтись, хотя в неких критериях они содействуют её выживанию.Хромосомы и плазмиды могут представлять собой как кольцевые, так и линœейные двухцепочечные молекулы ДНК. Геном микробов может состоять Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования из одной либо нескольких хромосом и плазмид.Хромосома(ы) в бактериальной клеточке представлена(ы) в виде одной копии, ᴛ.ᴇ. бактерии гаплоидны. Плазмиды же могут находиться в клеточке как в виде одной копии, так и в нескольких.

Хромосома уложена в малогабаритную структуру – нуклеоид, который имеет округлую либо схожую с ней форму Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования. Его структура поддерживается ДНК-связывающими гистоноподобными белками и молекулами РНК. С нуклеоидом также ассоциированы молекулы РНК-полимеразы и ДНК-топоизомеразыI. По периферии нуклеоидарасполагаются петли хромосомной ДНК, которые находятся в транскрипцио в активном состоянии. При угнетении транскрипции эти петли втягиваются вовнутрь. Нуклеоид не является размеренным образованием и во время разных Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования фаз роста бактериальных клеток изменяет свою форму. Изменение ᴇᴦο пространствеой организациисопряжено с конфигурацией транскрипционной активностью определœенных генов микробов.

В состав хромосомы могут заходить геномы умеренных фагов. Включение их геномов в клеточный может происходить после инфецирования фагами микробов. При всем этом одни фаговые геномы интегрируют в строго определœенные участки хромосомы, другие Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования – в участки различной локализации.

Размер геномов прокариот колеблется от нескольких сотен тыщ до 10-ка миллионов пар нуклетидов. Геномы прокариот отличаются друг от друга по содержание ГЦ-пар, их толика в их составе колеблется от 23 до 72 %. Необходимо отметить, что в белках термофильных микробов повышено также и содержание полярных аминокислот, что Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования делает их более устойчивыми к денатурации при завышенных температурах. В составе белковхеликобактерий (обитающих вкислой среде) больше аминокислотных остатков аргинина и лизина. Остатки этих аминокислот способны связывать ионы водорода, тем, оказывая воздействие на кислотность среды, и содействуя выживанию микробов в сложных экологических критериях.О числе генов в геноме судят Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования по наличию в их составе открытых рамок считывания (ОРС). ОРС представляет собой полинуклеотидную последовательность, потенциально способную кодировать полипептид. О существовании ОРС на тех либо других участках ДНК судят на основании расшифрованной первичной структуры ДНК. Главным аспектом принадлежности участка полинуклеотидной цепи к ОРС служит отсутствие стоп-кодонов на довольно протяженном Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования участке после стартовогокодона. В тоже самое время наличие ОРС является недостающим условием для утверждения о наличии на да ом участке ДНК гена. Гены, прокариот, обычно, имеют оперонную компанию. В одном опероне обычно представлены гены, ответственные за воплощение 1-го и такого же метаболического процесса.

3.Организация и эволюция ядерного генома.

.1 Геном Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования предполагаемого общего предка про- и эукариот

Общие принципы организации наследного материала, представленного нуклеиновыми кислотами, также принципы записи генетической инфы у про- и эукариот свидетельствуют в пользу единства их происхождения от общего предка, у которого уже была решена неувязка самовоспроизведения и записи инфы на базе репликации ДНК и универсальности генетического кода. Но Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования геном такового предка сохранял огромные эволюционные способности, связанные с развитием надмолекулярной организации наследного материала, различных путей реализации наследной инфы и регуляции этих процессов.

Бессчетные указания на различия в организации генома, деталях процессов экспрессии генов и устройств ее регуляции у про- и эукариот свидетельствуют в пользу эволюции нареченных типов Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования клеток по различным фронтам после их дивергенции от общего предка.

Существует предположение, что в процессе появления жизни на Земле первым шагом явилось образование самовоспроизводящихся молекул нуклеиновых кислот, не несущих сначало функции кодировки аминокислот в белках. Благодаря возможности к самовоспроизведению эти молекулы сохранялись во времени. Таким макаром, начальный отбор Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования шел на способность к самосохранению через самовоспроизведение. В согласовании с рассмотренным предположением позже некие участки ДНК заполучили функцию кодировки, т.е. стали структурными генами, совокупа которых на определенном шаге эволюции составила первичный генотип. Экспрессия появившихся кодирующих последовательностей ДНК привела к формированию первичного фенотипа, который оценивался естественным отбором на способность выживать Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования в определенной среде.

Принципиальным моментом в рассматриваемой догадке является предположение о том, что значимым компонентом первых клеточных геномов была лишная ДНК, способная реплицироваться, но не несущая многофункциональной нагрузки в отношении формирования фенотипа. Подразумевают, что различные направления эволюции геномов про- и эукариот связаны с различной судьбой этой лишней ДНК предкового Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования генома, который был должен характеризоваться довольно огромным объемом. Возможно, на ранешних стадиях эволюции простых клеточных форм у их еще не были в совершенстве отработаны главные механизмы потока инфы (репликация, транскрипция, трансляция). Избыточность ДНК в этих критериях создавала возможность расширения объема кодирующих нуклеотидных последовательностей за счет некодирующих, обеспечивая появление Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования многих вариантов решения трудности формирования жизнестойкого фенотипа.

1.2 Эволюция прокариотического генома

По мере совершенствования и увеличения надежности основных устройств потока инфы значение лишней ДНК в повышении выживаемости организмов понижалась. В таковой ситуаций одним из вероятных направлений конфигурации генома было уменьшение его размеров за счет утраты некодирующих нуклеотидных последовательностей. Конкретно так можно представить эволюционный Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования путь, пройденный геномом современных прокариот. Сразу в качестве устройств, поддерживающих выживаемость этих форм, в историческом развитии закреплялось характерное им куцее время генерации, т.е. насыщенное размножение и стремительная смена поколений (пищеварительная палочка делится каждые 20 мин). Перечисленные особенности отлично смешиваются с гаплоидностью прокариот, что приводит к проигрыванию Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования в фенотипе хоть какой мутации.

Экспрессия 95% ДНК, относительно малые размеры генома, гаплоидность, проявление в фенотипе фактически каждой мутации в купе с маленьким временем генерации обусловливают высшую приспособленность. Вкупе с тем для прокариотического типа организации не характерны необъятные и различные конфигурации структуры. Вследствие этого описанное направление эволюции, обеспечивая высшую способность к Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования выживанию (прокариоты есть на Земле около 3,5 миллиардов. лет), является тупиковым в плане прогрессивной эволюции живых созданий. [1]

1.3 Эволюция эукариотического генома

В отличие от конфигураций прокариотического генома преобразования генома в эволюции эукариот связаны с нарастающим повышением количества ДНК. Это повышение наблюдается в процессе прогрессивной эволюции эукариот . На фоне такового роста большая часть Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования ДНК является «молчащей», т.е. не кодирует аминокислот в белках либо последовательностей нуклеотидов в рРНК и тРНК. Даже в границах 1-го гена молчащие (интроны) и кодирующие (экзоны) участки могут перемежаться. В составе ДНК обнаруживаются высоко и равномерно повторяющиеся последовательности. Вся масса ДНК распределена меж определенным числом специализированных структур Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования — хромосом. Хромосомы в отличие от нуклеоида прокариот имеют сложную хим компанию. Эукариоты почти всегда диплоидны. Время генерации у их существенно больше, чем у прокариот. Отмечаемые особенности, оформившиеся в процессе эволюции генома эукариот, допускают широкие структурные конфигурации и обеспечивают не только лишь адаптивную (приспособительную), да и прогрессивную эволюцию.

4.Интернациональная научная программка «Геном человека Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования».

Вариант 1) Проект Человечий Геном — интернациональный научно-исследовательский проект, главной целью которого было найти последовательность нуклеотидов, которые составляют ДНК, и идентифицировать 20—25 тыс. генов в людском геноме. Этот проект именуют наикрупнейшим интернациональным сотрудничеством когда-либо проводившимся в биологии.

(Вариант 2) Основная программка хим процессов, происходящих в любом организме (в том числе Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования человеческом организме), записана в последовательности пар оснований молекулы ДНК. В неком смысле, если вы узнаете последовательность пар оснований, то она скажет вам все о хим реакциях и наследной инфы данного вида. В 1986 году группа ученых в США начала работу над проектом, позже нареченным «Геном человека». Цель этого Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования проекта заключалась в том, чтоб представить в виде карты полную последовательность (геном) ДНК человека.

5.ДНК-диагностика наследных и заразных болезней.

К способам, обширно применяемым при исследовании генетики человека, относятся генеалогический, популяционно-статистический, близнецовый, способ дерматоглифики, цитогенетический, биохимический, способы генетики соматических клеток.Генеалогический способ-составление и анализ родословных. Как правило это либо нездоровой, либо Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования носитель определенного признака, наследование которого нужно изучить.

При помощи способа установляется наследная обусловленность изучаемого признака, тип его наследования. При анализе родословных по нескольким признакам выявляется сцепленный нрав их наследования, что употребляют при составлении хромосомных карт. Способ позволяет учить интенсивность мутационного процесса, оценить экспрессивность и пенетрантность аллеля. Употребляется в медико Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования-генетическом консультировании для прогнозирования потомства. Генеалогический анализ значительно осложняется при малодетности семей.

Близнецовый способ.Этот способ заключается в исследовании закономерностей наследования признаков в парах одно- и двуяйцевых близнецов.

ДНК диагностика-это комплекс способов молекулярного анализа ДНК.

Способы ДНК диагностики позволять выявить: ДНК хоть какого организма (человека, микробов, простые либо Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования вирусы). Может быть диагностики паразитической заболевания.

Есть разные способы ДНК диагностики.

Есть разные виды анализа ДНК.

Способ ПЦР(Полимеразная цепная реакция)- количественное повышение нужного участка ДНК, методом синтеза invite огромного числа копий.

Этапы ПЦР:

· Выделение ДНК

· Рестрикция ДНк

· Амплификация ДНК

· Электрофорез

Применение ПЦР

· Анализ старых остатков

· Установка родства

· DS-ка заразные болезнь.

Рестрикционный анализ-это Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования способ анализа, двухцепного куска ДНК, которые образуются после обработки ферментами - рестриктаза.

Этапы:

· Выделение ДНК

· Рестрикция ДНК

· Электрофорез

Применение

· Анализ

· ДНК диагностика связаны с мутацией в веб-сайтах рестрикций

· Идентификация ДНК разных организмов

6.Геномная дактилоскопия и ее внедрение в популяционные исследования.

Генети́ческая дактилоскопи́я либо ДНК-дактилоскопия— система научных способов био идентификации индивидуумов (организмов) на базе уникальности последовательности Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования чередования нуклеотидовв цепочке ДНК каждого живого существа (за исключениемоднояйцевых близнецов), типичного «генетического отпечатка», остающегося личным и постоянным в протяжении всей жизни индивида (организма).

Изменчивость числа циклических последовательностей ДНК человека служит основой для способа «отпечатков пальцев». Этот способ сейчас приме­няется в самых различных целях, от установления отцовства Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования и нужд судебной медицины до выявления контрафактных мясных товаров, в том числе китобойного промысла.

Применение VNTR(переменное число тандемных повторов)-анализа в криминалистике. С 1988 г. в США результаты исследования ДНК при помощи способа «отпечатков пальцев» принимаются в качестве улик в криминалистике. Способ употребляется также для мно­гих других целей, в том Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования числе, для идентификации личности при иммиграции, под­тверждения чистопородности собак, установления отцовства и исследовательских работ, связан­ных с охраной редчайших видов. Стандартное криминалистическое тестирование включает определение около 10 VNTR-локусов, которые находятся в различных хромосомах.

7. Способы и перспективы генной терапии.

Генотерапия — совокупа генноинженерных (биотехнологических) и мед способов, направленных Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования на внесение конфигураций в генетический аппарат соматических клеток человека в целях исцеления болезней. Это новенькая и бурно развивающаяся область, направленная на исправление изъянов, вызванных мутациями (переменами) в структуре ДНК, либо придания клеточкам новых функций.

Концепция генотерапии, появилась сходу после открытия явления трансформации у бактерийи исследования устройств трансформации клеток животных опухолеобразующимивирусами Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования. Такие вирусы могут производить размеренное внедрение генетического материала вгеномклетки владельца, потому было предложено использовать их в качествевекторовдля доставки хотимой генетической инфы в геном клеток. Предполагалось, что такие векторы могут в случае необходимости поправлять недостатки генома.

Реальностью генная корректировка соматических клеток стала после 1980-х годов, когда были разработаны Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования способы получения изолированных генов, сделаны эукариотические экспрессирующие векторы, стали обыкновенными переносы генов у мышей и других животных.

Исторически генная терапия нацеливалась на исцеление наследных генетических болезней, но поле её внедрения, по последней мере на теоретическом уровне, расширилось. В текущее время генную терапию рассматривают как потенциально универсальный подход к исцелению широкого Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования диапазона болезней, начиная от наследных, генетических и заканчивая заразными.

К генно-терапевтическим подходам сейчас относят также и такие подходы, когда клеточки видоизменят, чтоб усилить иммунный ответорганизма на ненужные явления, вызванные заразой либо появлением опухолей. Модификация также осуществляется введением новейшей генетической инфы или в клеточки, против которых желают прирастить иммунный ответ Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования, или в клеточки иммунной системы, при помощи которых желают усилить этот эффект. Хотя строго говоря эта стратегия не совершенно вписывается в традиционное понятие генной терапии.

Главной неувязкой является преодоление барьеров для проникания терапевтического агента в опухоль с малой токсичностью для здоровых клеток. Модели дают очень обещающие результаты, но даже Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования с наилучшими животными моделями остается неувязка перехода к человеку, который отличается и биохимически и физиологически от модели.

8.Кланирование животных: теория и практика.

9.Трансгенные сельскохозяйственные животные и рыбы: теория и практика.

10.Получения гормона роста и инсулина способами генной- инженерии.

Синтез соматотропина (гормона роста)

Соматотропин секретируется фронтальной толикой гипофиза. В первый Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования раз он был выделен (и очищен) в 1963 г из гипофиза. Его недочет приводит к заболеванию – гипофизарной карликовости (1 случай на 5000 человек). Гормон обладает видовой спецификой. Обычно его получают из гипофиза забитых на мясокомбинате животных, но в недостающем количестве. Гормона хватает только для исцеления 1/3 случаев гипофизарной карликовости и только в продвинутых странах Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования. Главные производители – Швеция, Италия, Швейцария и США. Молекула ГР человека состоит из 191 аминокислотного остатка.

Принимая во внимание это событие, в текущее время ГР синтезируют способами гинетической инженерии в специально сконструированных клеточках микробов. Будучи синтезированным в клеточках E. Coli, ГР содержит дополнительный остаток метионина на H2N Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования-конце молекулы. Биосинтез гормона роста из 191 аминокислотного остатка был в первый раз осуществлён в 1979 году Д. Гедделем с сотрудниками. Поначалу клонировали двунитевую кДНК; дальше оковём расщепления получали последовательность, кодирующую аминокислотный порядок гормона, кроме первых 23 аминокислот и синтетический полинуклеотид, соответственный аминокислотам от первой до 20 третьей, со стартовым ATG-кодоном сначала Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования. Потом два куска соединяли воединыжды и подстраивали к паре lac-промоторов и участку связывания рибосом. Конечный выход гормона составил 2,4 мкг на 1 мл культуры, что составляет 1000 000 молекул гормона на клеточку.

Приобретенный гормон на конце полипептидной цепи содержал дополнительный остаток метионина и обладал значимой био активностью. С 1984 г после долголетних клинических испытаний на токсичность Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования компанией «Генетек» (Сан-Франциско) было начато широкомасштабное создание бактериального соматотропина.

ГР в клеточках E. Coli и в культуре клеток животных был получен в 1984 году сразу в институте Пастера (Париж) и в Институте молекулярной биологии (Москва). Оказалось, что в бактериальных клеточках вероятен синтез аналогов ГР, при помощи которых Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования изучались участки молекулы, принципиальные для стимулирования роста и процесса неоглюкогенеза на молекулярном уровне.

Получение инсулина.

Инсулин – гормон поджелудочной железы, регулирующий углеводный обмен и поддерживающий обычный уровень сахара в крови. Недочет этого гормона в организме приводит к одному из тяжелейших болезней – сладкому диабету, который как причина погибели стоит на Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования 3-ем месте после сердечно-сосудистых болезней и рака. Инсулин – маленькой глобулярный белок, содержащий 51 аминокислотный остаток и состоящий из 2-ух полипептидных цепей, связанных меж собой 2-мя дисульфидными мостиками. Синтезируется он в виде одноцепочного предшественника – проинсулина, содержащего концевой сигнальный пептид (23 аминокислотных остатка) и 35-звенный соединительный пептид (С-пептид). При удалении сигнального Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования пептида в клеточке появляется проинсулин из 86 аминокислотных остатков, в каком А и В-цепи инсулина соединены С-пептидом, обеспечивающим им нужную ориентацию при замыкании дисульфидных связей. После протеолитического отщепления С-пептида появляется инсулин.

Понятно несколько форм сладкого диабета. Самая тяжёлая форма, для исцеления которой нездоровому нужен инсулин (инсулинзависимая форма Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования заболевания), вызвана избирательной смертью клеток, синтезирующих этот гормон (клеточки островков Лангерганса в поджелудочной железе). Форма сладкого диабета, для исцеления которой инсулин не требуется, всераспространена почаще, с ней удаётся управляться при помощи соответственных диет и режима.

Обычно поджелудочная железа большого рогатого скота и свиней не употребляется в мясной и консервной Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования индустрии и поставляется в вагонах-рефрижераторах на лекарственные предприятия, где проводят экстракцию гормона. Для получения 100 г кристаллического инсулина нужно 800-1000 г начального сырья.

Синтез обеих цепей и соединение их дисульфидными связями для получения инсулина были проведены в 1963 и 1965 гг 3-мя коллективами исследователей в США, Китае и Германии. В 1980 г датская компания «Ново Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования индастри» разработала способ перевоплощения инсулина свиньи в инсулин человека оковём замещения 30-го остатка аланина в цепи В на остаток треонина. Оба инсулина не различались по активности и продолжительности деяния.

Работы по генно-инженерному получению инсулина начались около 30 годов назад. В 1978 году появилось сообщение о получении штамма пищеварительной палочки Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования, продуцирующего крысиный проинсулин (США). В этом же году были синтезированы отдельные цепи людского инсулина средством экспрессии их синтетических генов в клеточках E. Coli (рис. 8.21):

1.Любой из приобретенных синтетических генов подстраивался к 3'-концу гена фермента в-галактозидазы и вводился в векторную плазмиду - pBR322 (1).

2. Клеточки E. Coli, трансформированные такими рекомбинантными Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования плазмидами, производили гибридные (химерные) белки, состоящие из куска в-галактозидазы и А и В пептида инсулина, присоединённого к ней через остаток метионина (2).

3. После обработки химерного белка бромцианом и протеолитического отщепления С-пептида появляется инсулин.

11. Виды мутации ДНК и их предпосылки.

Мутации – это конфигурации в ДНК клеточки. Появляются под действием ультрафиолета, радиации (рентгеновских Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования лучей) и т.п. Передаются по наследию, служат материалом для естественного отбора. отличия от модификаций

Генные мутации – изменение строения 1-го гена. Это изменение в последовательности нуклеотидов: выпадение, вставка, подмена и т.п. К примеру, подмена А на Т. Предпосылки – нарушения при удвоении (репликации) ДНК. Примеры: серповидноклеточная анемия, фенилкетонурия.

Хромосомные Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования мутации – изменение строения хромосом: выпадение участка, удвоение участка, поворот участка на 180 градусов, перенос участка на другую (негомологичную) хромосому и т.п. Предпосылки – нарушения при кроссинговере. Пример: синдром кошачьего клика.

Геномные мутации – изменение количества хромосом. Предпосылки – нарушения при расхождении хромосом.

Цитоплазматические мутации – конфигурации в ДНК митохондрий и пластид. Передаются только по женской полосы, т.к. митохондрии и пластиды из сперматозоидов в зиготу не попадают Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования. Пример у растений – пестролистность.

Соматические – мутации в соматических клеточках (клеточках тела; могут быть 4 вышеназванных видов). При половом размножении по наследию не передаются. Передаются при вегетативном размножении у растений, при почковании и фрагментации у кишечнополостных (у гидры).

12.Регуляция транскрипции у эукариота.

Общие принципы:

1.если у прокариот вероятен синтез полицистронных мРНК, то Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования у эукариот типичным многофункциональным аналогом полицистронной мРНК является сплайсинг мРНК.

2.наличие дистантной регуляции активности промотора при помощи частей удаленных от него (на 100000 п.о.), т.н. upstream elements.

В регуляторной области эукариотических генов выявляется два типа цис-регуляторных частей: общие и специальные.

Общие регуляторные элементы:

ТАТА-бокс: TATA G/T A Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования A/T. АТ-богатая последовательность расположенная за 30 п.н. до старта транскрипции. Есть промоторы, лишенные ТАТА-бокса.

INR-консенсус: YYAN T/AYY (Y-любой пиримидин). Находится в районе старта транскрипции.

CCAAT-элемент. Занимает положения –50 либо –90.

Специальные регуляторные элементы.

По собственному действию на активность промоторов могут быть разбиты на два типа Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования:

1.энхансеры – элементы, повышающие эффективность работы промотора;

2.сайленсеры – элементы, угнетающие работу промотора.

Специальные регуляторные элементы могут находится на значимом расстоянии от промотора и их функционирование не находится в зависимости от ориентации. В структурном отношении могут представлять собой набор циклических мотивов.

В ближайшее время активно изучается очередной тип специфичных регуляторных частей, именуемых инсуляторами. Эти Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования элементы не имеют консенсусных участков, каждый инсулятор уникален по собственной последовательности. В текущее время преобладает мировоззрение о том, что два инсулятора структурно и функционально ограничивают группу генов, активность которых регулируется независимо от других групп генов.

С регуляторными элементами ДНК ведут взаимодействие белковые транс-факторы, которые, как и регуляторные элементы, можно подразделить Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования на общие и специальные.

1.Общие транскрипционные причины. Выяснят общие регуляторные цис-элементы и участвуют в регуляции транскрипции большинства генов. Общие причины образуют белковый комплекс, который обеспечивает связывание ДНК-зависимой РНК полимеразы с промотором подходящего гена в необходимое время, четкое размещение активного центра фермента относительно первого транскрибируемого нуклеотида и активацию Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования фермента. Так как эукариоты владеют 3-мя различными РНК-полимеразами, то в функционировании каждой из их участвуют отличающиеся наборы общих транскрипционных причин, которые не могут быть изменены друг другом. Примерами общих причин являются белковые комплексы, известные как TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF и т.д.

2.Специальные транскрипционные причины. Выяснят специальные Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования регуляторные цис-элементы и держут под контролем транскрипцию отдельных генов либо их маленьких групп. Специальные причины связывают наружные стимулы, воспринимаемые клеточкой, с ответом клеточки на уровне экспрессии генов. В ряде всевозможных случаев они завлекают к промоторной области гена белковые комплексы (адапторные, коактиваторные), которые подготавливают ДНК-матрицу к процессу транскрипции ослабляя гистон-ДНК Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования контакты, и, тем, облегчая взаимодействие с ней общих причин транскрипции. В других случаях специальные причины могут вести взаимодействие с общими транскрипционными факторами, тем, привлекая их к областям активной транскрипции.

Всераспространенной моделью, объясняющей дистантное действие энхансеров и инсуляторов, является модель петли.

Петля ДНК формируется за счет белок-белковых взаимодействий Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования меж факторами, связанными с дистантными регуляторными элементами и белковым комплексом, локализующимся в районе промотора.

Обнаружены также белки, связывающиеся с последовательностями инсуляторов, у части из их известна структура, но о механизмах их деяния в текущее время понятно не достаточно. Известны инсуляторы, находящиеся снутри транспозонов (к примеру, gypsy), но об инсуляторах у Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования вирусов пока ничего не понятно.

Аттенуация транскрипции в эукариотических клеточках. Она происходит на ранешней стадии репродукции вируса. В мРНК, образующейся при транскрипции поздних генов, имеется элемент, вызывающий досрочную терминацию транскрипции. Благодаря этому элементу невозможна транскрипция поздних генов на ранешних стадиях. На поздних стадиях действуют какие-то белки, предотвращающие аттенуацию.

Посттранскрипционная регуляция Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования экспрессии генов.

Имеется в виду 5 процессов.

1.Кэпировние.

2.Полиадениилирование.

3.Сплайсинг.

4.Транспорт из ядра.

5.Стабльность РНК в цитоплазме.

Полиаденилирование.

Сигнал в 3’-области мРНК: AAUAAA. Полиаденилирование происходит на расстоянии нескольких 10-ов нуклеотидов от сигнала. Дополнительные сигналы GU либо U богатые элементы, которые могут находиться и до и после основного сигнала.

Подразумевается, что основной сигнал Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования находится в петле, на которой происходит образование нуклеопротеидного комплекса.

Транс-факторы: CPSF – Cleaveage and Polyadenilation specificity factor. Он заносит разрыв в мРНК после основного сигнала полиаденилирования, другой фактор CStF– Cleaveage stimulation specificity factor. Еще есть поли-А-полимераза и поли-А-связывающий белок. Причины полиаденлирования ведут взаимодействие с РНК-полимеразой и системой сплайсинга.

Сплайсинг.

Существует Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования некоторое количество видов сплайсинга: обыденный сплайсинг, самосплайсинг, транссплайсинг. Описаны случаи транссплайсинга меж аденовирусной и клеточной мРНК.

Другой сплайсинг позволяет прирастить обилие белков с малого количества генов. Зависимо от длины тела мРНК может по-разному происходить другой сплайсинг.

SV40 и аденовирусы – практически все, у герпес-вируса только Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования часть мРНК сплайсированы.

У SV40 другой сплайсинг определяет выбор точки инициации трансляции. У аденовирусов другой сплайсинг определяет выбор точки терминации трансляции.

В общем виде идет речь о содействии вирусных белков с клеточной системой сплайсинга, позволяющей регулировать его во времени.

Экспорт мРНК из ядра.

В клеточке употребляется система экспортинов. Неувязка в Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования транспорте несплайсированных форм мРНК. Сплайсированные формы экспортируются с ролью белков сплайсинга. Экспорт регулируется во времени.

13.Механизмы репарации ДНК.

Два типа нарушений структуры ДНК приводят к мутациям. Это, во-1-х, включение обычных нуклеотидов в аномальное окружение из последовательностей нуклеотидов, приводящих к образованию некорректно спаренных оснований и петель различных размеров. Во Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования-2-х, возникновение повреждений ДНК в виде не нормальных нуклеотидов в правильных последовательностях ДНК. В данном случае идет речь о разных хим модификациях нуклеотидов, включая их разрушение и образование поперечных сшивок. Повреждения ДНК могут приводить к задержке и блокированию репликации и транскрипции.

При исследовании устройств репарации ДНК принципиальные результаты были Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования получены на клеточках, облученных УФ-светом с длинами волн 240-280 нм. УФ-облучение клеток нередко сопровождается их смертью, образованием мутаций и злокачественной трансформацией. Посреди первичных повреждений более нередко встречаются биспиримидиновые фотопродукты: пиримидиновые димеры циклобутанового типа, соединенные связью 6-4. Как про-, так и эукариоты имеют несколько ферментных систем, которые делят пиримидиновые димеры либо восстанавливают начальную Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования структуру азотистых оснований. К таким репаративным системам относится, сначала, система эксцизионной репарации ДНК (NER) , осуществляющая вырезание покоробленных нуклеотидов либо азотистых оснований . Система ферментативной фотореактивации ДНК , главным компонентом которой является ДНК- фотолиаза, делит пиримидиновые димеры, превращая их в обычные пиримидиновые основания. Не считая того, покоробленные УФ- светом молекулы Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования ДНК могут репарироваться с ролью систем рекомбинации и в процессе пострепликативного синтеза ДНК. Действие систем репарации покоробленной ДНК распространяется не только лишь на фотопродукты, да и на другие измененные основания, образующиеся под действием хим мутагенов. Раздельно следует упомянуть систему, распознающую некорректно спаренные основания в двойной спирали ДНК, возникающие в итоге Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования ошибок репликации.

Большая часть исследованных организмов владеют системами репарации ДНК в разных композициях. Так, клеточки E. coli для удаления фотопродуктов употребляют системы NER и PHR, тогда как у человека пиримидиновые димеры циклобутанового типа удаляются только системой NER.

14.Малекулярные механизмы генетической рекомбинации.

Исследование генетического материала на молекулярном уровне Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования привело к выводу, что рекомбинация сцепленных генов представляет собой взаимодействие меж гомологичными молекулами ДНК, конечным результатом которого является формирование структуры, построенной из частей каждого родительского гомолога. Представления о молекулярных механизмах генетической рекомбинации отражены в моделях «копирующего выбора» (copying-choise) и «разрыва - воссоединения» (breake-reunion).

Модель «копирующего выбора» была сформулирована Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования еще в 1931 г. и в начальном варианте сводилась к допущению связи меж репликацией и рекомбинацией генов. В следующем на базе этой модели стали считать, что рекомбинантные молекулы ДНК не содержат нуклеотидов, происходящих от ДНК родителей, они формируются поновой, при этом таким макаром, что после спаривания гомологичных хромосом в качестве шаблона сначала употребляется Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования ДНК 1-го

родителя, а потом - ДНК другого. Как следует, после репликации рекомбинантные цепи ДНК представляют собой, по существу, высказывания определенного района одной родительской цепи и высказывания определенного района другой родительской цепи ДНК.


pro-valentinu-anatolevnu-ej-pesnya.html
pro-yuvenalku-i-detskie-doma-intervenciya-na-moyu-territoriyu.html
proaktivnie-lyudi-vibirayut-reakciyu.html