- •1.Самореплицирующиеся молекулы. Естественный отбор самореплицирующихся молекул. Значение возникновения мембранных структур в эволюции клетки.
- •2.Нуклеиновые кислоты. Строение азотистых оснований. Пуриновые и пиримидиновые основания. Строение нуклеозидов и нуклеотидов
- •3.Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот. Явление трансформации у бактерий. Эксперименты Эйвери, Мак-Леонда и Мак-Карти.
- •4. Модель днк Уотсона и Крика
- •5. Вращение связей между атомами, формирующими сахарофосфатный остов днк и свободное вращение с-1/-n-гликозидной связи – основа структурных вариаций в днк. Cин- и анти-конформации.
- •6.Альтернативные двухспиральные структуры днк. Параметры b-, a- и z-форм днк.
- •7. Положение атомов n7,o6,n6в пуринах – положение Хугстена. Хугстеновское спаривание – основа формирования триплексов днк(н-днк).
- •8. Явление суперспирализации днк. Образование супервитков в концевых молекулах днк – основа формирования третичной структуры.
- •9. Регуляция топологии днк in vivo. Днк-топоизомеразы. Классификация днк-топоизомераз.
- •11. Характеристика волокон хроматина диаметром 10 нм и 30 нм. Мономерная нуклеосома. Структурирующая роль гистонов в организации генома эукариот.
- •12. Классификация гистонов. Эволюционная стабильность гистонов н3 и н4. Роль оснóвных n-концевых «хвостов» гистонов в конденсации днк.
- •13. Первый уровень упоковки днк в хромосомею Минимальная нуклеосома( нуклеосомный кор). Нуклеосома. Гистон-ацетилтрансфераза нат.
- •15. Доказательство полуконсервативного способа репликации днк. Эксперимент Месельсона и Сталя. Репликативная вилка. Одно- и двунаправленная репликация.
- •16. Типы репликации. Репликация кольцевых днк с образованием глазка. -структура. Репликация по типу катящегося кольца (репликация днк фагов м13, х174, ). Репликация с образованием d-петель.
- •18.Локус oriC – точка начала репликации. Структура локуса oriC. Предзатравочный комплекс. Роль белков dnaА, hu, dnaС и dnaВ в формировании предзатравочного комплекса.
- •19. Регуляция инициации репликации днк e. Coli. Dam-метилаза. Последовательности gatc. Терминация репликации.
- •20. Множественность точек начала репликации у эукариот. «Лицензирование» как механизм контроля согласованной активация точек начала репликации.
- •21.Точки начала репликации Saccharomyces cerevisiae. Аrs-элементы. Консервативные последовательности в составе ars-элементов.
- •23. Сборка предрепликационного комплекса. Комплекс днк-полимераза /праймаза. Инициаторная днк. Процессивный синтез днк с участием днк-полимеразы .
- •24. Системы рестрикции и модификации. Уникальный тип метилирования днк прокариот. Представление о метилированных, полуметилированных и неметилированных сайтах. Явление рестрикции днк.
- •25. Рестриктазы типа 2(класс 1). Характеристика рестриктазы Eco r1. Природа сайтов узнавания и рестрикции. «Липкие» и «тупые» концы.
- •26. Молекулярная основа мутаций. Точечные мутации. Транзиции и трансверсии. Горячие точки. Молчащие мутации. Нейтральные мутации.
- •27. Причины мутаций. Таутомерные формы оснований. Дезаминирование оснований. Апуринизация днк. Алкилирующие агенты.
- •28. Действие физических факторов (влияние на равновесие амино – имино-форм). Ошибки днк-полимеразы, связанные с включением аналогов природных нуклеотидов.
- •29. Система коррекции несоответствий спаривания оснований. Роль последовательностей gatc в mismatch репарации.
- •30. Эксцизионная репарация оснований. Ар-сайты. Днк-гликозилазы. Удаление урацила и тимина. Субстратная специфичность днк-гликозилаз ung, hGmug1, tdg и mbd4 человека.
- •31. Эксцизионная репарация нуклеотидов. Удаление пиримидиновых димеров. Нуклеаза авс (авс-эксцинуклеаза). Компоненты авс-эксцинуклеазы – белки UvrА, UvrB, UvrC. UvrD-геликаза.
- •33. Репарация, включающая рекомбинацию. Sos-ответ. Понятие sos-генов. Ферменты и белки sos-репарации. Белки RecA и LexA.
- •35.Строение информационных рнк. Строение информационных рнк прокариот. Лидерные, трейлерные и кодирующие участки. Полицистронность иРнк прокариот.
- •36. Строение иРнк эукариот. Структурные элементы иРнк эукариот. Полиаденилирование и кэпирование иРнк. Структура кэпов. Метилирование кэпов.
- •37.Специфические участки взаимодействия рнк-полимераз с днк. Структура промоторов. Стартовая точка, положения по ходу транскрипции и положения против хода транскрипции. Блок Прибнова и –35-блок.
- •38. Классификация рнк-полимераз эукариот.
- •39. Промоторы эукариот. Блок Хогнесса. –70-блок.
- •40.Закрытый и открытый двойные комплексы. Тройной комплекс. Роль σ-фактора.
- •41. Терминация транскрипции. Ρ-зависимые и ρ-независимые терминаторы.
- •42. Прерывистость генов э. Процессинг и сплайсинг транскриптов рнк-полимеразы II.
- •43. Интроны, подчиняющиеся «правилу gu/ag». Донор сплайсинга и акцептор сплайсинга. Точка ветвления интрона. Малые ядерные рнк (мяРнк) и сплайсисома.
- •44.Процессинг транскриптов, синтезируемых рнк-полимеразой III.
- •45. Механизм сплайсинга тРнк. ТРнк-лигаза.
- •47. Представления об интронах группы I как о рибозимах. Самосплайсинг рРнк Tetrahymena thermophila.
- •48. Интроны группы II – второй класс самосплайсирующихся интронов. Явление рнк-интерференции и редактирование рнк.
- •49. Экспериментальная расшифровка генетического кода. Синтетические олигонуклеотиды. Метод связывания рибосом.
- •50. Периодические сополимеры Кораны. Установление значения терминирующих кодонов.
- •51. Строение тРнк. Пространственная l-форма тРнк. Минорные компоненты тРнк.
- •52. Гипотеза «качаний».
- •53. Активация аминокислот. Активные центры в аминоацил-тРнк-синтетазах. Аминоацил-тРнк-синтетазы – самокорректирующие ферменты.
- •54.Стадии активации ак.
- •55. Инициация трансляции. Инициаторные тРнк прокариот. Факторы инициации прокариот.
- •56. Элонгация. Факторы элонгации. Образование пептидной связи.
- •57. Терминация синтеза полипептидных цепей. Терминирующие кодоны. Rf-1 и rf-2 – белковые факторы терминации. Фактор терминации rf-3.
- •58. Перепрограммирование трансляции. Включение Se-цистеина как один из механизмов перекодирования трансляции. Уникальность структуры тРнкSeс п. И э.
- •59. Явление транс-трансляции. Бактериальная тм-рнк. Совмещение свойств транспортной и матричной рнк в тмРнк.
- •60. Методы промышленной микробиологии. Суперпродукция лизина.
- •61. Представления о принципах генетической рекомбинации с использованием подвижных генетических элементов.
- •62. Способы соединения фрагментов днк invitro. Метод линкеров. Коннекторный метод.
- •63.Понятие вектора. Векторы в генетической инженерии. Свойства «идеального» вектора.
- •64. Плазмиды, классификация плазмид. Структура сайтов рестрикции эндонуклеаз типа II. «Тупые» и «липкие» концы.
- •65. Трансформация, трансфекция, клонирование.
- •66. Способы получения днк для клонирования.
23. Сборка предрепликационного комплекса. Комплекс днк-полимераза /праймаза. Инициаторная днк. Процессивный синтез днк с участием днк-полимеразы .
Сборка предрепликационного комплекса дрожжевой комплекс узнавания точки начала репликации – ORC. комплекс ORC- «приспособление», на котором собирается белковый комплекс ответственный за инициацию репликации ДНК. В точке начала репликации связываются два белка Cdc6p и Cdt1. Образовавшийся тройной комплекс [ORC ·Cdc6p ·Cdt1] привлекает в точку начала репликации комплекс белков Mcm и обеспечивает взаимодействие с ДНК. Образовавшийся комплекс, состоящий из ORC, Cdc6p, Cdt1 и белков комплекса Mcm известен как предрепликационный комплекс. Cобирается в каждой точке начала репликации до наступления фазы S. инициация происходит только однажды в каждом репликаторе в течение клеточного цикла. «лицензирование» три механизма.
Первый - регуляция активности белка Cdc6p с участием киназ Cdk. комплекс белков [Cdc6p·Cdt1] взаимодействие в дефосфорилированном состоянии. фактор SPF состоит из специфических пар циклинов Cdk. Второй зависит от белка геминин. Геминин не позволяет комплексу [Cdc6p·Cdt1] присоединение белков Mcm к ДНК. белковый комплекс, обозначаемый APC/C способен разрушать геминин. Третий (после наступления S-фазы) механическое изолирование в цитоплазме белковых факторов.
Формирование комплекса ДНК-полимеразы α с праймазой обеспечивает начало синтеза РНК-праймера. комплекс ДНК-полимераза α/Праймаза. Праймаза синтезирует комплементарный материнской цепи фрагмент РНК размером около 10 нуклеотидов, к которому ДНК-полимераза α присоединяет 20-30 дезоксинуклеотидов, так называемой инициаторной ДНК (iДНК). ДНК-полимераза α не обладает корректирующей активностью (вызовут появление мутации). и РНК-праймер, и большая часть iДНК, впоследствии замещаются «правильными» дезоксинуклеотидами.
ДНК-полимераза α/Праймаза выполнил свою функцию, в репликацию включаются два других важных фактора: RFC связывается с 3/-концом инициаторной ДНК, используя энергию гидролиза АТР, обеспечивает присоединение к ДНК тримерного белка PCNA. Связывание фактора RFC и защелкивание PCNA приводит к вытеснению комплекса ДНК-полимераза α/Праймаза и затем PCNA обеспечивает связывание ДНК-полимеразы δ с ДНК в области присутствия 3/-концевой ОН-группы инициаторной ДНК. ДНК-полимераза δ приступает к синтезу непрерывной дочерней цепи ДНК. На отстающей цепи ДНК-полимераза ε синтезирует фрагмент из 250 нуклеотидов до тех пор, пока не натолкнутся на следующий фрагмент Оказаки. ДНК-полимераза δ обладает корректирующей экзонуклеазной активностью.
24. Системы рестрикции и модификации. Уникальный тип метилирования днк прокариот. Представление о метилированных, полуметилированных и неметилированных сайтах. Явление рестрикции днк.
Молекулы ДНК осуществляют свои наследственные функции посредством репликации и транскрипции. С молекулами ДНК взаимодействуют многочисленные ферменты, которые модифицируют ее структуру или репарируют повреждения. Системы модификации и рестрикции широко распространены у бактерий и они защищают свою собственную ДНК от загрязнения «чужими последовательностями». Метилирование ДНК у эукариот: степень метилирования определенных сайтов определяет степень функциональной активности тех или иных генов и метильная модификация не связана с рестрикцией немодифицированных сайтов. Бактерии имеют несколько систем, защищающих ее ДНК от возможных повреждений (точечными мутациями, делетированием или вставками коротких последовательностей, структурными изменениями, модифицирующими ДНК или связыванием двух оснований с образованием циклобутиловых (пиримидиновых) димеров). Все ферментные активности составляют основную репарирующую систему. Система коррекции неправильного спаривания, назывемая системой исправления ошибок спаривания. Она не зависит от присутствия в ДНК аномальных нуклеотидов, она выявляет деформации, возникающие на внешней стороне двойной спирали, которые появляются в результате плохой пригонки обычных, но не комплементарных оснований. Если бы эта корректирующая система просто узнавала ошибки спаривания в реплицированной ДНК и удаляла без разбора один из двух неправильно спарившихся нуклеотидов, то она сама делала бы ошибки, «исправляя» не вновь синтезированную дочернюю цепь, а исходную материнскую цепь так, что частота ошибок оставалась бы прежней. Система должна уметь различать неправильно спаренные нуклеотиды, и избирательно удалять такие нуклеотиды только из дочерней цепи, тем самым устраняя ошибки репликации.
Сайт-мишень может быть полностью метилирован (обе цепи молекулы ДНК модифицированы), полуметилирован (модифицирована только одна цепь) и неметилирован.