- •Тематика занятий:
- •Актуальность темы:
- •Учебные цели занятия:
- •5. Материалы для самоподготовки:
- •5.1. Вспомогательный учебный материал устройство микроскопа
- •Правила работы с микроскопом
- •Сравнительная характеристика прокариотической и эукариотической клеток
- •6. Материалы для разбора с преподавателем и контроля его усвоения:
- •7. Практическая часть
- •Уровни организации и исследования многоклеточного организма
- •1. Актуальность темы:
- •2. Учебные цели занятия:
- •5. Материалы для самоподготовки:
- •5.1. Вспомогательный учебный материал
- •6. Материалы для разбора с преподавателем и контроля его усвоения:
- •7. Практическая часть
- •5. Материалы для самоподготовки:
- •6.Материалы для разбора с преподавателем и контроля его усвоения:
- •7.Практическая часть:
- •Материалы для самоподготовки:
- •Репликация днк
- •Репарация днк
- •Генетический код
- •Свойства генетического кода
- •6.Материалы для разбора с преподавателем и контроля его усвоения:
- •7.Практическая часть
- •Сравнительная характеристика нуклеиновых кислот
- •Материалы для самоподготовки:
- •Структурные особенности наследственной конституции прокариотов
- •Этапы биосинтеза белка
- •Посттрансляционная модификация белков.
- •Пространственная организация белковых молекул
- •6.Материалы для разбора с преподавателем и контроля его усвоения:
- •7.Практическая часть
- •Материалы для самоподготовки:
- •Регуляция биосинтеза белка
- •Регуляция экспрессии генов у эукариот э тапы реализации наследственной информации
- •Программа «Геном человека»
- •Геномика
- •6.Материалы для разбора с преподавателем и контроля его усвоения:
- •5. Материалы для самоподготовки:
- •Жизненный цикл клетки. Митоз. Мейоз.
- •Типы деления клеток
- •6.Материалы для разбора с преподавателем и контроля его усвоения:
- •7.Практическая часть
- •1. Изучить виды деления клеток. Занести в протокол таблицу «Типы деления клеток»
- •Работа в лаборатории
- •Оценка итогового складывается из:
- •Критерии оценок:
- •49 И ниже – неудовлетворительно теоретические вопросы к коллоквиуму:
-
Материалы для самоподготовки:
5.1. Вспомогательный учебный материал
Регуляция биосинтеза белка
Прокариоты.
Теория регуляции биосинтеза у прокариот была разработана в 1961 г. Ф. Жакобом и Ж. Моно. Основные положения теории:
1. неоднородность генетического материала. В геноме имеются:
- структурные гены, которые кодируют синтез структурных белков или ферментов;
- регуляторные гены. Обеспечивают регуляцию считывания информации со структурных генов.
2. регуляция биосинтеза происходит на этапе транскрипции;
3. регуляция осуществляется путем репрессии (подавление транскрипции) и индукции (разрешение транскрипции).
Пример: работа лактозного оперона.
ОПЕРОН, транскриптон, скриптон, участок генетич. материала, транскрипция к-рого осуществляется на одну молекулу информационной РНК (иРНК) под контролем белка-репрессора. Концепция О. разработана в 1961 Ф. Жакобом и Ж. Моно для объяснения механизма «включения» или «выключения» тех или иных генов в зависимости от потребности клетки в метаболитах, синтез к-рых контролируют эти гены. В дальнейшем эта концепция получила подтверждение в большом числе экспериментов, показавших, что оперонная регуляция (т. е. регуляция на уровне транскрипции) представляет собой осн. механизм регуляции активности генов у прокариот и бактериофагов. О. может состоять из одного, двух и более тесно сцепленных структурных генов, кодирующих белки (ферменты), осуществляющие последовательные этапы биосинтеза какого-либо метаболита.
В состав оперона входит несколько структурных генов (СГ), кодирующих синтез функционально связанных друг с другом белков (например, ферментов одного метаболического пути), а также ген-оператор (ГО), управляющий транскрипцией структурных генов. К гену-оператору примыкает промотор - начальный участок инициации транскрипции. Функция гена-оператора контролируется пространственно удалённым геном-регулятором (ГР), продуцирующим белок-репрессор, который может находиться в активной либо неактивной форме. Активный белок-репрессор способен взаимодействовать с геном-оператором и блокировать область промотора. Это препятствует присоединению РНК-полимеразы к промотору и транскрипция структурных генов отменяется.Вещества, вызывающие инактивацию белка-репрессора, являются индукторами синтеза белка. Отсутствие активного белка-репрессора приводит к разблокированию промотора и транскрипция становится возможной. Синтезируемая мРНК поступает на рибосому и становится матрицей для синтеза ферментного белка.
Эукариоты.
Основные уровни регуляции биосинтеза:
1. на уровне транскрипции. Варианты:
- групповая репрессия генов белками – гистонами;
- амплификация генов - увеличение числа копий заданного участка ДНК или гена. Достигается в результате многократного синтеза ДНК в одном и том же репликативном пузыре. В этом случае транскрипция будет возможна сразу с нескольких копий гена, что увеличивается скорость транскрипции. Эта регуляция изучается у опухолевых клеток, которые способны к амлификации;
- регуляция сигналами-усилителями. Сигналы-усилители - энхансеры - выступающий участок ДНК, который может быть значительно удален от промотора. Под действием энхансера наблюдается более чем 200-кратное увеличение скорости транскрипции. Действует неспецифично, усиливая транскрипцию многих генов.
Пример: действие гормонов коры надпочечников: глюкокортикоиды проникают внутрь клетки, где взаимодействуют с рецептором, посредством чего проникают в ядро, где присоединяются к ДНК и превращают участок ДНК в энхансер. При этом запускается синтез ферментов, характерных для действия глюкокортикоидов. Данный механизм работает только у эукариот.
2. регуляция на уровне процессинга иРНК:
- разрешение или запрещение процессинга. Так, не все пре-иРНК превращаются в зрелые иРНК;
- дифференциальный (альтернативный) процессинг. В клетках эукариот возможен многовариантный процессинг, поэтому утверждение 1 ген=1 белок для них не всегда справедливо. Альтернативный процессинг возможен в результате потери некоторых экзонов.
Пример: С-клетки щитовидной железы и нейроны имеют одинаковый ген, который в С-клетках кодирует выработку кальцитонина (регулирует уровень Са2+), а в нейронах дифференцирует процессинг белка CGRP-пептид (регулирует АД).
3. на уровне стабильности и активности иРНК. Чем больше иРНК находится в стабильном состоянии в цитоплазме, тем большее количество молекул белка на ней может быть синтезировано. Поэтому в цитоплазме иРНК консервируются путем взаимодействия с белками-информатионами, образуя комплексы - информосомы.
4. регуляция на уровне трансляции:
- тотальная репрессия или активация трансляции при изменении активности и количества белковых факторов;
- избирательная дискриминация иРНК, например, при инфицировании клетки вирусом транслируется вирусная РНК, а РНК хозяина дискриминируется.
- механизм повышения эффективности трансляции включает образование полисом - это комплекс нескольких рибосом с одной иРНК.