Лекционный курс (1128712), страница 12
Текст из файла (страница 12)
В таких случаях обучениеобычно прекращают. В процессе обучения могут проявиться другие проблемы, такие какпаралич или попадание сети в локальный минимум поверхности ошибок. Невозможнозаранее предсказать проявление той или иной проблемы, равно как и дать однозначныерекомендации к их разрешению.Классификация по характеру обучения: Обучение с учителем — выходное пространство решений нейронной сетиизвестно; Обучение без учителя — нейронная сеть формирует выходное пространстворешений только на основе входных воздействий. Такие сети называютсамоорганизующимися; Обучение с подкреплением — система назначения штрафов и поощрений от среды.11. Рак как множественное нарушение системы передачи сигнала для деленияклеток.Рак — вид злокачественной опухоли, развивающейся из клеток эпителиальной тканиразличных органов (кожи, слизистых оболочек и многих внутренних органов).На ранней стадии развития эмбриона клетки взаимозаменимы и очень быстро делятся.Затем они начинают дифференцироваться, превращаясь в специфические клетки,например нейроны, клетки крови или мышц.
Дифференцировавшись, они перестаютделиться и обычно включаются в состав определенных тканей. В этом смысле некоторыеопухолевые клетки похожи на стволовые: они также идентичны друг другу, быстроделятся и — в худшем случае — могут включаться в новые ткани, образуя метастазы.Со временем или от полученных повреждений специализированные клетки погибают,поэтому организм создает запас стволовых клеток.
Стволовые клетки обычно делятся надва типа. Первый — полностью идентичен родительской клетке и служит длявосполнения их естественной убыли. Клетки второго типа — это дифференцированныеклетки, превратившиеся в те или иные виды «обычных» клеток, чтобы заменитьотработавший свое клеточный материал.В целом воздействуя на клетку, канцерогены вызывают определённые нарушения еёструктуры и функции (в особенности ДНК), что называется инициацией.
Повреждённаяклетка таким образом приобретает выраженный потенциал к малигнизации. Повторноевоздействие канцерогена (того же, что вызвал инициацию, или любого другого) приводитк необратимым нарушениям механизмов, контролирующих деление, рост идифференцировку клеток, в результате которых клетка приобретает ряд способностей, несвойственных нормальным клеткам организма — промоция.
В частности, опухолевые40клеткиприобретаютспособностькбесконтрольномуделению,теряюттканеспецифическую структуру и функциональную активность, изменяют свойантигенный состав и пр. Рост опухоли (опухолевая прогрессия) характеризуетсяпостепенным снижением дифференцировки и увеличением способности кбесконтрольному делению, а также изменением взаимосвязи опухолевая клетка —организм, что приводит к образованию метастазов.Из ансеров:Рак - заболевание, вызываемое неконтролируемым делением клеток. Причиной ракаявляется нарушение системы передачи сигнала из-за особого белка RAS. RAS являетсятак называемым р-белком, то есть работает не с АТР, а с GTP (гуанидилтрифосфорнойкислотой).
В обычном, неактивном состоянии RAS связан с GDP, однако под действиемособого фактора обмена GEF (guanine nucleotide exchange factor) может происходитьзамена GDP на GTP, активирующая RAS. Процесс начинается с прихода сигнала EDF(фактора роста клеток) на рецепторы тирозинкиназы; она фосфорилируется и связываетсяс GEF, который, в свою очередь, связывается с RAS, закреплённым в неактивномсостоянии на внутренней поверхности клеточной мембраны.
В результате этогозакреплённая на RAS GDP обменивается на GTP, которая фосфорилирует МАР-киназу -киназу, отвечающую за передачу сигнала деления и роста. В результате каскад МАР-киназмногократно усиливает сигнал на рост; клетка начинает неконтролируемо делиться.Лекция 9. Геном, плазмиды, вирусы.1. Геном. Определение.
Размеры.Гено́м — совокупность всех генов организма; его полный хромосомный набор.В нормальной ситуации в большинстве клеток человека должно присутствовать 46хромосом: 44 из них не зависят от пола (аутосомные хромосомы), а две — X-хромосома иY-хромосома — определяют пол (XY — у мужчин или ХХ — у женщин), эти 46 хромосомсоставляют один геном. Хромосомы в общей сложности содержат приблизительно 3миллиарда пар оснований нуклеотидов ДНК, в которых по оценкам содержится 2000025000 генов.2.
Ген. Определение. Структура.Ген — структурная и функциональная единица наследственности, контролирующаяразвитие определенного признака или свойства. Совокупность генов родители передаютпотомкам во время размножения.В настоящее время, в молекулярной биологии установлено, что гены — это участки ДНК,несущие какую-либо целостную информацию — о строении одной молекулы белка илиодной молекулы РНК. Эти и другие функциональные молекулы определяют развитие,рост и функционирование организма.Ген представляет собой последовательность нуклеотидов ДНК размером от несколькихсотен до миллиона пар нуклеотидов, в которых закодирована генетическая информация опервичной структуре белка (число и последовательность аминокислот).
Для регулярногоправильного считывания информации в гене должны присутствовать: кодон инициации,множество смысловых кодонов и кодон терминации. Три подряд расположенныхнуклеотида представляют собой кодон, который и определяет, какая аминокислота будетрасполагаться в данной позиции в белке. Например, в молекуле ДНК последовательностьоснований ТАС является кодоном для аминокислоты метионина, а последовательностьТТТ кодирует фенилаланин. В молекуле иРНК вместо тимина (Т) присутствует основаниеурацил (У).
Таблица генетического кода во всех руководствах представлена именносимволами иРНК. Из 64 возможных кодонов смысловыми являются 61, а три триплета УАА, УАГ, УГА - не кодируют аминокислоты и поэтому были названы бессмысленными,однако на самом деле они представляют собой знаки терминации трансляции.413. Строение генов эукариотДалеко не все гены эукариотов кодируют необходимую для клетки информацию.Установлено, что достаточно протяжённые участки м-РНК (называемые нитронами)вообще не кодируют аминокислоты, а являются не несущими код вставками.
Наиболееярко подобная ситуация проявляется в хромосомах эукариот, где ДНК находится в формепереплетённых друг с другом цепей, причём участки, несущие информацию (экзоны),занимают лишь около 10 % длины этих цепей. По этой причине во всех эукариотическихклетках в ходе транскрипции вначале образуются пре-м-РНК, точные копии одной изцепей ДИК, которые затем освобождаются от интронов при помощи операции сплайсинга.4.
Сплайсинг, химия сплайсинга, "конструктор РНК"Сплайсинг (от англ. splice — сращивать или склеивать концы чего-либо) — процессвырезания определенных нуклеотидных последовательностей из молекул РНК исоединения последовательностей, сохраняющихся в «зрелой» молекуле, в ходепроцессинга РНК. Наиболее часто этот процесс встречается при созреванииинформационной РНК (мРНК) у эукариот, при этом путём биохимических реакций сучастием РНК и белков из мРНК удаляются участки, не кодирующие белок (интроны) исоединяются друг с другом кодирующие аминокислотную последовательность участки —экзоны.
Таким образом незрелая пре-мРНК превращается в зрелую мРНК, с которойсчитываются (транслируются) белки клетки. Большинство генов прокариот, кодирующихбелки, не имеют интронов, поэтому у них сплайсинг пре-мРНК встречается редко. Упредставителей эукариот, бактерий и архей встречается также сплайсинг транспортныхРНК (тРНК) и других некодирующих РНК.Механизм сплайсинга пре-тРНК; W, X, Y, Z-пуриновые или пири-мидиновые основания;АДФ, АМФ, РР и P-соотв. аденозиндифосфат, аде-нозинмонофосфат, пирофосфорная к-таи остаток фосфорной к-ты.Химический механизм сплайсинга заключается в атаке ОН-группы аденозильного остаткаинтрона по фосфодиэфирной связи на 5'-конце интрона; интрон образует петлю, априсоединённый к 5' концу экзон атакует У конец интрона.
В результате интронотделяется в виде петли, а экзоны соединяются в общую цепь. Катализатором этогопроцесса считают саму молекулу РНК - один из примеров катализа рибозимов5. Домены в структуре белка.Доме́н белка́ — элемент третичной структуры белка, представляющий собой достаточностабильную и независимую подструктуру белка, чей фолдинг проходит независимо от42остальных частей. В состав домена обычно входит несколько элементов вторичнойструктуры. Сходные по структуре домены встречаются не только в родственных белках(например, в гемоглобинах разных животных), но и в совершенно разных белках.Достаточно часто доменам присваивают отдельные названия, так как их присутствиенепосредственно влияет на выполняемые белком биологической функции — к примеру,Ca2+-связывающий домен кальмодулина, гомеодомен, отвечающий за связывание с ДНК вразличных факторах транскрипции и др.
Так как домены достаточно «автономны» вформировании своей структуры и выполнении своей функции, с помощью геннойинженерии можно «пришить» к одному из белков домен, принадлежащий другому (создавтаким образом белок-химеру). Такая химера при удаче будет совмещать функции обоихбелков.6.
Рекомбинация, "конструктор ДНК"Рекомбинация — процесс обмена генетическим материалом путем разрыва и соединенияразных молекул. Рекомбинация происходит при репарации двунитевых разрывов в ДНК идля продолжения репликации в случае остановки репликационной вилки у эукариот,бактерий и архей. У вирусов возможна рекомбинация между молекулами РНК их геномов.Двойная спираль ДНК обычно не взаимодействует с другими сегментами ДНК, и вчеловеческих клетках разные хромосомы пространственно разделены в ядре. Эторасстояние между разными хромосомами важно для способности ДНК действовать вкачестве стабильного носителя информации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
