- •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.
29. Система коррекции несоответствий спаривания оснований. Роль последовательностей gatc в mismatch репарации.
Система репарации должна уметь отличать присутствие «правильного» основания в материнской цепи от неканонического «неправильного» таутомерного основания в новосинтезированной дочерней цепи. Для этого клетка использует особый принцип мечения исходной материнской цепи путем ее метилирования по отдельным основаниям. Dam-метилаза, которая метилирует остатки аденина по N6-положению во всех последовательностях (5/)GATC. Cразу после прохождения репликативной вилки имеется малый промежуток времени в течение которого последовательности (5/)GATC в исходных материнских цепях метилированы, в дочерних цепях метилирование отсутствует. Преходящее неметилированное состояние последовательностей GATC в новосинтезированных цепях дает возможность клетке отличать их от материнских цепей в реплицированной молекуле ДНК. Затем ошибки репликации репарируются только в новосинтезированных цепях, т.к. в родительской цепи указанная последовательность метилирована.
Клеточная система репарации несоответствий спаривания, функционирование её зависит от степени метилирования ДНК, может исправлять указанные повреждения даже расположенные на большом расстоянии.
Белок MutL образует комплекс с белком – MutS и данный комплекс связывается со всеми неправильно спаренными основаниями. Белок MutH взаимодействует с белком MutL и последовательностями GATC, на которые наталкивается комплекс MutL-MutS. Участки ДНК «протягиваются» через комплекс MutL-MutS образуя петлю. Синхронное продвижение через указанный комплекс белков участков ДНК прилегающих к образованной петле равносильно одновременному движению таких комплексов вдоль ДНК в противоположных направлениях. Характерная особенность белка MutH - он обладает сайт-специфической эндонуклеазной активностью, которая проявляется только тогда, когда весь тройной комплекс наталкивается на полуметилированный сайт GATC, там MutH катализирует эндонуклеолитическое расщепление неметилированной цепи ДНК с 5/-стороны гуанинового нуклеотида (G) последовательности GATC, которая метит цепь, подлежащую исправлению. Дальнейшие этапы репарации зависят от местоположения неправильно спаренных оснований относительно сайта расщепления.
Если неправильно спаренное основание находится на 5/-стороне сайта расщепления, неметилированная цепь ДНК выплетается из двойной спирали и разрушается в направлении 3/5/ от сайта расщепления, проходя через поврежденное основание. Утраченный сегмент ДНК замещается новым участком. Процесс зависит от согласованного действия многих ферментов и вспомогательных белков.
Репарация неправильно спаренных оснований для клеток E. Coli – сильные энергетич затраты.
30. Эксцизионная репарация оснований. Ар-сайты. Днк-гликозилазы. Удаление урацила и тимина. Субстратная специфичность днк-гликозилаз ung, hGmug1, tdg и mbd4 человека.
ДНК-гликозилазы - репарирующие ферменты, которые узнают повреждение ДНК, связанное с процессом спонтанного дезаминирования цитозина или аденина и удаляют измененное основание за счет расщепления N-гликозидной связи между дезаминированной формой основания и остатком дезоксирибозы. При этом фосфодиэфирные связи между этим остатком дезоксирибозы и соседними остатками дезоксисахаров сохраняются.
Данный способ удаления измененных оснований создает, т.н. апуринизованные или апиримидинизованные сайты - АР-сайты.
Каждый вид ДНК-гликозилаз обладает высокой специфичностью к определенному типу повреждения.
Урацил-ДНК-гликозилазы - удаляют урацил (Ura) из РНК или тимин (Thy) из любой цепи ДНК.
UNG - урацил-ДНК-гликозилаза клеток человека, она связана с реплисомой, в составе которой фермент удаляет случайно встроенные вместо Thy остатки Ura во время репликации.
hGMUG1 - специфическая урацил-ДНК-гликозилаза, удаляющая все остатки Ura, которые могут случайно появиться в одноцепочечных участках ДНК во время репликации или транскрипции
TDG и MBD4 – урацил-ДНК-гликозилазы человека, обеспечивают удаление остатков Ura или Thy, образующихся в результате дезаминирования Cyt и 5mCyt, и оказавшихся спаренными с Gua.
Кроме урацил-ДНК-гликозилаз в клетках присутствуют другие ДНК-гликозилазы, которые узнают и удаляют поврежденные основания, появляющиеся в составе ДНК в результате иных отличных от дезаминирования процессов.