Лекция (13) (1160067)
Текст из файла
Цикл IIIГенотип и фенотип8. Регуляция экспрессии геновСистема передачи сигнала(рак)9. Геном, плазмиды, вирусы(СПИД)10. Генетическая инженерия (ГМО)Лекция 8Регуляция экспрессии геновСистема передачи сигнала вклеткуРак как множественноенарушение системы передачисигнала для деления клетокФенотип клетки. ПротеомНабор белков в разных клетках отличается(кроме генов/белков – домохозяек)КЛЕТКИ ЧЕЛОВЕКАмозгпеченьСинтез: - конститутивный (постоянный, гены-домохозяйки)- регулируемыйРегуляция экспрессии геновПРОКАРИОТЫ (бактерии):1.
Операторно – промоторный участок ДНКРегуляторный белокОперон – функциональная единица экспрессии генов1. Тип контроля белкомРезультат контроляВарианты контроля:только белоклиганд и белок- негативный и позитивный- репрессия и активация гена- два варианта– четыре вариантаЭУКАРИОТЫ:1. Избыточность, неоднозначность, налинейность помехоустойчивость2. Блоки, каскады, дифференцировкаВариации промотораОперонФ.
Жакоб и Ж. Моно2 варианта контроля белкомНЕГАТИВНЫЙсвязывание репрессора(«выключает» транскрипцию)блокирует связывание РНК-полПОЗИТИВНЫЙсвязывание активатора(«включает» транскрипцию)обеспечивает связывание РНК-полОБРАТНАЯ СВЯЗЬтехника кибернетика биология социум«Кибернетика, или управление и связь в животном и машине»Норберт Винерангл. Norbert WienerЦентробежный регуляторУстройствоЦентробежный регулятор состоит из:Вала регулятора со шкивом или зубчатым колесом2 грузиков, подвешенных на рычагах2 тяг, соединяющих рычаги с муфтойскользящей по валу муфтыкоромысла, одним концом закреплённого в выемке муфты, а другимсоединённым с тягой привода дроссельной заслонкиПринцип действияВращение вала двигателя передаётся через передачу на валрегулятора.Во время вращения вала регулятора под действием центробежнойсилы грузики отклоняются от оси, причём чем быстрее вращается вал, тем дальше расходятся грузики. При этом рычаги взаимодействуютчерез тяги с муфтой и перемещают её по оси вала.Поступательное движение муфты через коромысло передаётся натягу, соединённую с дроссельной заслонкой таким образом, чтобыпри повышении скорости вращения вала заслонка закрывалась, а приуменьшении — открывалась.Для обеспечения устойчивости движения требуется, чтобы муфтаходила с некоторым трением. Чем больше момент инерции двигателя, тем это трение должно быть выше. На мощных двигателяхприменяется демпфер[1].4 варианта контроля белок + лигандНЕГАТИВНАЯсвязывание репрессора«выключает» транскрипциюПОЗИТИВНАЯсвязывание активатора«включает транскрипцию»Триптофановый оперонРепрессор (R) не связан с Р/О, РНК-полимераза транскрибирует мРНКдля ферментов синтеза Trp (A, B, C, D, E)Избыток синтезированного Trp связывается с R,R-Trp связывается с Р/О и «выключает» транскрипцию геновα-спираль белкавзаимодействует с ДНКα-спирали Trp репрессорасвязываются сДНКTrp изменяет конформацию репрессораи ориентацию α-спиралейТриптофановый репрессор - ДНКТриптофановый репрессор - ДНКЭукариоты:регуляторные белки - регуляторная ДНКизбыточность, неоднозначность, нелинейность –помехоустойчивостьПРИНЦИПЫ НЕЙРОННОЙ СЕТИСхема нейронной сетиВходВходной слойСкрытый слойВыходной слойВыходИскусственная нейронная сеть из ВикипедииСигналы для клеткиМеханикаСветЗапахВкусГормоныАнтигеныНейротрансмитерыФакторы ростаМедленная эволюция происхождениямногоклеточных создание сигнальной системы1 млдр летОдноклеточные – 3,5 млрд.
лет. Многоклеточные – 2,5 млрд. летВремя ответа на сигнал:кинетика действия серотонинаМозг:снижение серотонина – формирование депрессии и тяжелых форм мигрениПродукты с повышенным содержанием Trp: финики, бананы, сливы, инжир,томаты, молоко, соя, черный шоколад могут улучшать настроение.НО: не увлекаться – серотониновый синдромОтветы клетки на сигналыДелиться-дифференцировка-ростРаботатьSPУмирать-Апоптоз-запрограммированнаясмертьАпоптоз (греч.
— опадание) — явлениепрограммируемой клеточной смерти,сопровождаемой набором характерных цитологических признаков имолекулярных внутриклеточных процессов.(В отличие от некроза —смерти клетки вследствие её повреждения)Апоптоз — это запрограммированная клеточная гибель,которая происходит вследствие работы многих ферментов,Апоптоз важен для поддержания гомеостаза. У человека ежедневновозникает до 70 миллиардов новых клеток; такое же количество их гибнет,в основном, за счёт апоптоза. За год обновляется количество клеток, равноевесу тела.Апоптоз важен для морфогенезаживотных и растений.Разделение пальцев у эмбриона требуетгибели клеток между пальцами.Месячный цикл.Опадание листьев.06.09.2007. Не дожидаясь решений парламента Великобритании, управление по оплодотворению и эмбриологиичеловека объявило о том, что создание гибридных эмбрионов с научными и медицинскими целямипринципиально разрешено.Эмбрион на шестой день развития.Линия указывает на стволовуюОпероны,регулоны,диффероны(каскадывнутрикаскадов)Несимметричноеделение идифференцировкаДифференцировкастволовых клеток кровиЭмбриогенезМутации каскадов при дифференцировке –нога вместо усикаГенетическая инженерия:мутации каскадов при дифференцировке –глаз на ногеСистемы передачи сигнала• 3 типа: прямой транспортионные каналыкиназы (+)• Каскад фосфокиназУсиление и объединение сигнала• Модель нейронной сетиНелинейность функции выходаОбучаемостьУстойчивостьТри типа систем передачи сигналаIIIIIIthe Nobel Prize inChemistry for 2012 toRobert J.
LefkowitzHoward Hughes MedicalInstitute and Duke UniversityMedical Center,andBrian K. KobilkaStanford University School ofMedicine,"for studies of G-protein–coupled receptors"III типФосфорилирование рецептораМолекулярная медицина – поиск ингибиторовКиназный каскадОтдельная ветка киназного каскада (МАРК – митоз-активирующая киназа,CDK – циклин-зависимая киназа)Положениекрасной петли:2 конформацииВзаимодействиефосфатаи ArgФосфорилирование фиксируетактивную конформацию белка4 свойствасистемы передачи сигналаСпецифичность (рецепторы)Усиление (каскад)Интеграция (фосфорилирование)Адаптация (дефосфорилирование)4 свойствасистемы передачи сигнала1. Специфичностьдимеризациярецепторагормона ростапривзаимодействиис фактором роста(белком, оранж)2. Усиление адреналиновыйкаскад3.
ИнтеграцияНейронная сеть4. Адаптацияснятие сигнала - удаление фосфата(дефосфорилирование)Схема передачи сигналаВходIIIIIIBAрецепторВходной слойСкрытый слойВыходной слойCфакторКиназа 1Киназа 2Киназа 3ВыходкиназакиназыкиназаСхема нейронной сетиВходВходной слойСкрытый слойВыходной слойВыходИскусственная нейронная сеть из ВикипедииОнкогены и онкобелкиБЕЛОК (ЕГО ЛОКАЛИЗАЦИЯ)Факторы ростаРецепторы(вне клетки)(мембрана)Фосфокиназы(цитоплазма)Факторы транскрипции(ядро)(Существуют анти-онкогены и анти-онкобелки)Каскад запуска пролиферации клеток(увеличения числа клеток путем деления, рост ткани)Лекарства от рака ингибиторы сигнальныхфосфокиназ ифосфодиэстеразГефинитибНовое лекарство от рака лёгких гефитинибингибирует рецепторную протеин киназу(EGFR-тирозинкиназа, EGFR tyrosine kinase),которая активна в раковых клетках лёгких изапускает каскад реакций, блокирующихапоптозИ не только: силденафил - ВИАГРАNO binds to the receptors of the enzyme guanylatecyclase which results in increased levels of cyclicguanosine monophosphate (cGMP).
Sildenafil is a potentand selective inhibitor of cGMP specificphosphodiesterase type 5 (PDE5) which is responsible fordegradation of cGMP in the corpus cavernosumВ России рак находится на II местесреди летальных заболеваний.(после сердечно-сосудистых заболеваний)2007 г. 13 % смертейбыли от рака - 7,9 млнПричины рака – внешние факторы 90–95%,только 5–10% наследственный.
Обычныефакторы - табак (25–30%), питание (30–35%), инфекции (15–20%), радиация (до 10%),стресс, низкая физическая активность,загрязнение средыОпухоль и метастазированиеРак легкогометастазы.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
