Лекционный курс (1128712), страница 13
Текст из файла (страница 13)
В процессе рекомбинации с помощьюферментов две спирали ДНК разрываются, обмениваются участками, после чегонепрерывность спиралей восстанавливается, поэтому обмен участками негомологичныххромосом может привести к повреждению целостности генетического материала.Рекомбинация позволяет хромосомам обмениваться генетической информацией, врезультате этого образуются новые комбинации генов, что увеличивает эффективностьестественного отбора и важно для быстрой эволюции новых белков.
Генетическаярекомбинация также играет роль в репарации, особенно в ответе клетки на разрыв обеихцепей ДНК.Самая распространённая форма кроссинговера — это гомологичная рекомбинация, когдапринимающие участие в рекомбинации хромосомы имеют очень похожиепоследовательности. Иногда в качестве участков гомологии выступают транспозоны.Негомологичная рекомбинация может привести к повреждению клетки, поскольку врезультате такой рекомбинации возникают транслокации. Реакция рекомбинациикатализируется ферментами, которые называются рекомбиназы, напрмер, Cre. На первомэтапе реакции рекомбиназа делает разрыв в одной из цепей ДНК, позволяя этой цепиотделиться от комплементарной цепи и присоединиться к одной из цепей второйхроматиды. Второй разрыв в цепи второй хроматиды позволяет ей также отделиться иприсоединиться к оставшейся без пары цепи из первой хроматиды, формируя структуруХоллидея. Структура Холлидея может передвигаться вдоль соединённой пары хромосом,меняя цепи местами.
Реакция рекомбинации завершается, когда фермент разрезаетсоединение, а две цепи лигируются.7. Иммунный ответ, иммуноглобулиныИммунный ответ — это сложная многокомпонентная, кооперативная реакция иммуннойсистемы организма, индуцированная антигеном и направленная на его элиминацию.Явление иммунного ответа лежит в основе иммунитета.
Иммунный ответ зависит от: антигена — свойства, состав, молекулярная масса, доза, кратность попадания,длительностьконтакта); —состоянияорганизма(иммунологическаяреактивность); условий внешней средыАнтитела (иммуноглобулины, ИГ, Ig) — это растворимые гликопротеины,присутствующие в сыворотке крови, тканевой жидкости или на клеточной мембране,которые распознают и связывают антигены. Иммуноглобулины синтезируются В43лимфоцитами (плазматическими клетками) в ответ на чужеродные веществаопределенной структуры — антигены.
Антитела используются иммунной системой дляидентификации и нейтрализации чужеродных объектов — например, бактерий и вирусов.Антитела выполняют две функции: антиген-связывающую функцию и эффекторную(например запуск классической схемы активации комплемента и связывание с клетками),являются важнейшим фактором специфического гуморального иммунитета, состоят издвух лёгких цепей и двух тяжелых цепей.
У млекопитающих выделяют пять классовиммуноглобулинов — IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, различающиеся между собой по строениюиаминокислотномусоставутяжелыхцепей.Рис. Схема строения иммуноглобулина G: 1 - легкая цепь; 2 - тяжелая цепь; 3 гипервариабельные участки; 4 - шарнирная область; 5 - остаток олигосахарида; 6 - Nконцы; 7 - С-концы; VL и VH - соотв.
вариабельные домены легкой и тяжелой цепей; CH1,CH2 и СH3 - постоянные домены тяжелой цепи; пунктиром обведены Fab- и Fc-фрагменты.8. "Конструктор ДНК и РНК", комбинаторика экзонов антител.Экзон — это последовательность ДНК, которая представлена в зрелой РНК.Зрелая РНК может образоваться в результате: удаления интронов из незрелой мРНК в процессе цис-сплайсинга или объединения и лигирования двух или более незрелых мРНК в процессе транссплайсинга.Зрелая РНК может кодировать полипептид (мРНК) или выполнять некодирующиефункции (входить в состав рибосомы, рРНК или участвовать в трансляции в случаетРНК).
В зависимости от контекста, экзон может соответствовать и последовательностинуклеотидов ДНК и транскрипта РНК.Блин! Не знаю, ничего про комбинаторику(9. Динамика генома, плазмиды - "генетические аксессуары". Особенности плазмид.Плазмиды — дополнительные факторы наследственности, расположенные в клетках внехромосом и представляющие собой кольцевые (замкнутые) или линейные молекулы ДНК.Плазмиды способны удваиваться (реплицироваться) автономно, но при этом ониэксплуатируют репликационную систему клетки хозяина. Большинство плазмид кодируетспециальные белки — инициаторы репликации. Эти белки начинают процесс репликации,который затем подхватывается и продолжается репликационной системой клетки.44Плазмиды широко используются в генной инженерии для переноса генетическойинформации и генетических манипуляций.
Для этого создаются искусственные плазмиды— векторы, состоящие из частей, взятых из разных генетических источников, а также изискусственно созданных фрагментов ДНК.Присутствие плазмид в клетках может быть объяснено преимуществами, которые даютплазмидные гены клетке-хозяину (возможность расти в присутствии антибиотика,использование более широкого круга субстратов, защита от бактериофагов, устранениеконкурентов путем синтеза бактериоцинов) или же теорией эгоистичной ДНК, как вслучае криптических плазмид (т. е.
плазмида поддерживается благодаря своейприспособленности к условиям внутри клетки).10. Вирусы - неживая материя. Примеры вирусов прокариот и эукариот.Ретровирусы.Вирус – супрамолекулярный химический комплекс, не являющийся живой субстанцией,но способный при попадании в клетку существенно влиять на её жизнедеятельность. Всевирусы несут определённый генетический материал, находящийся в виде одно- илидвунитевых ДНК или РНК. Общей задачей всех вирусов является внедрение своегогенетического материала в клетку, приводящее к синтезу специфических белков вируса. Вдальнейшем эти белки способствуют образованию новых вирусных частиц, которые затемвыходят из клетки, разрушая её мембрану.
Специфические вирусы, атакующие бактерии,называют бактериофагами; они, как и плазмиды, нашли применение в генной инженерии.Механизм внедрения генетического материала вируса в геном клетки зависит от строениявируса. Если вирус содержит двунитевую ДНК, то, попадая в клетку, она участвует впроцессе транскрипции точно также как ДНК клетки. В результате этого начинаетсясинтез специфических белков вируса, которые зачастую могут выступать в ролипраймеров, упрощая процесс транскрипции. Если вирус содержит однонитевую ДНК, тоона, в первую очередь, участвует в процессе образования репликативной формы ДНК(достраивании второй цепи); при этом исходная цепь называется плюс-цепью, адостроенная - минус-цепью.
Затем на минус-цепи начинается выстраивание новых плюсцепей, которые либо превращаются в новые репликативные формы ДНК, либо входят всостав новых вирусных частиц. РНК-содержащие вирусы могут иметь как плюс-, так иминус-цепи РНК. Отличие плюс-цепей состоит в том, что они могут выступать в качествем-РНК для производства белков на рибосомах клетки.
В обоих случаях новые цепи РНКвыстраиваются на старых при помощи особого фермента РНК-зависимой РНКполимеразы (РНК-репликазы), которая либо синтезируется рибосомами на плюс-цепях,либо входит в состав вируса. Минус-цепи, выстраиваемые таким образом на плюс-цепях,участвуют в образовании новых плюс-цепей, при помощи которых синтезируются белкивируса или образуются новые вирусные частицы.Наконец, отдельный класс вирусов составляют ретровирусы, содержащие фермент РНКзависимую ДНК-полимеразу, обеспечивающий обратную транскрипцию - синтез нитиДНК на матрице вирусной РНК. Затем тот же самый фермент постепенно разрушаетисходную цепь РНК, а однонитевая ДНК достраивается до двунитевой ДНК.
Последняявстраивается в ДНК клетки-хозяина и принимает участие в процессах транскрипции.Лекция 10. Генетическая инженерия.1. Анализ геномов.Анализ полного генома - Главной задачей, стоящей перед исследователями, и решениюкоторой служит расшифровка всей последовательности ДНК, является выяснение всехаспектов жизнедеятельности того или иного организма, геном которого оказалсяполностью секвенированным. Решение этой задачи в полном объеме дело будущего,причем, наверное, отдаленного.
Однако приближение к такому полному знанию лежитчерез постепенное выяснение основных принципов и особенностей функционирования45геномов. Необходимым этапом служит обнаружение in silico (т.е. на уровне ДНК) всехпотенциальных белковых продуктов, составляющих протеом исследуемого организма.Далее необходимо каким-то образом определить функции этих еще гипотетическихбелков. Весьма заметную роль в таком познании выполняет сравнительный анализ этихбелковых продуктов с уже известными.2. Определение первичной структуры ДНК, автоматический синтез ДНК.Большие надежды в определении первичной структуры ДНК исследователи возлагают нафизические, химические (синтез генов), генетические и другие методы, а также на методывыделения некоторых генов (или их фрагментов) из природных источников и синтезагенов на мРНК при участии фермента обратной транскриптазы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
