- •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.
33. Репарация, включающая рекомбинацию. Sos-ответ. Понятие sos-генов. Ферменты и белки sos-репарации. Белки RecA и LexA.
Рекомбинационная репарация - исправление повреждений ДНК, при которых используется материал одной молекулы ДНК для восстановления другой молекулы. При этом необходимо, чтобы поврежденная ДНК имела дочернюю ДНК. В результате рекомбинационной репарации брешь напротив поврежденного участка первой молекулы ДНК застраивается при использовании отдельной гомологичной цепи другой молекулы ДНК.
Один из ключевых компонентов рекомбинационной репарации - белок RecA, который принимает участие в обмене цепями между молекулами ДНК. Кроме этого активность RecA-белка ответственна за индукцию экспрессии многих генов, чьи белковые продукты также имеют репарирующие функции. Репрессор LexA ингибирует транскрипцию всех SOS-генов, поэтому индукция SOS-ответа требует удаления белка LexA. RecA способствует расщеплению LexA.
Механизм ответа клетки на обширные повреждения ДНК, вызванные различными химическими или физическими факторами - SOS-ответ. Гены и их белковые продукты, которые участвуют в SOS-ответе – SOS-гены.
34. Концепция информационной РНК. Концепция РНК-посредника Ф. Жакоба и Ж. Моно. иРНК – наиболее короткоживущая форма рибонуклеиновых кислот. Функциональное и химическое время полужизни информационных РНК.
Жакоб и Моно пришли к выводу, что этот посредник существует, но время его жизни должно быть очень коротким. Они предположили, что посредник также должен обладать следующими свойствами: посредник должен быть полинуклеотидом; нуклеотидный состав соответствовать нуклеотидному составу определенного участка ДНК, который его кодирует; гетерогенным по размеру, т.к. гены (или группы генов) также существенно отличаются по размерам; способность временно взаимодействовать с рибосомами; синтезироваться и деградировать очень быстро.
Проверка гипотезы была осуществлена Бреннером, Жакобом и Месельсоном на системе E.coli - фаг Т2 [2]. Основные результаты, которые вытекали из этих экспериментов состояли в обнаружении короткоживущей минорной фракции информационной РНК, которая была ассоциирована с предсуществующими (т.е. бактериальными) рибосомами и в доказательстве того, что синтез новых белков происходит именно на предсуществующих рибосомах. Кроме того было доказано, что рибосомы - это неспециализированные структуры, синтезирующие тот белок, который закодирован в иРНК, находящейся в данный момент в рибосомах.
Важным этапом в выяснении функциональной роли короткоживущих молекул РНК явилось обнаружение способности ДНК восстанавливать после плавления свою двухцепочечную структуру в тех случаях, когда цепи ДНК происходят из организмов одного вида или близкородственных видов.
Функциональное время полужизни иРНК определяется ее способностью служить в качестве матрицы для синтеза определенного белка. У бактерий приблизительно 2 мин. Каждые 2 мин количество белка, синтезируемого на данной иРНК уменьшается вдвое. Химическое время полужизни иРНК измеряют по уменьшению количества иРНК, способной гибридизироваться с соответствующей ДНК. Эта величина сравнима с функциональным временем полужизни, но обычно химический распад запаздывает по сравнению с функциональным распадом.