- •Методические рекомендации к практическому занятию по разделу «Генетика» для студентов 1 курса специальности «Лечебное дело»
- •Основные понятия генетики
- •Сравнительная характеристика днк и рнк
- •Свойства генетического кода:
- •Строение гена эукариот
- •Биосинтез белка
- •Механизмы регуляции экспрессии генов у эукариот
- •Гипотеза один ген - один полипептид (белок)
Сравнительная характеристика днк и рнк
Признаки |
ДНК |
РНК |
Местонахождение в клетке |
Ядро, митохондрии, хлоропласты |
Ядро, рибосомы, цитоплазмы, митохондрии, хролопласты |
Местонахождение в ядре |
Хромосомы |
Ядрышко |
Строение макромолекулы |
Двойной неразветвленный линейный полимер, свернутый правозакрученной спиралью |
Одинарная полинуклеотидная цепочка |
Мономеры |
Дезоксирибонуклеотиды |
Рибонуклеотиды |
Состав нуклеотида |
Азотистое основание (пуриновое - аденин, гуанин, пиримидиновое – тимин, цитозин); дезоксирибоза; остаток фосфорной кислоты |
Азотистое основание (пуриновое - аденин, гуанин, пиримидиновое - урацил, цитозин); рибоза; остаток фосфорной кислоты |
Типы нуклеидов |
Адениловый (А), гуаниловый(Г), тимидиловый (Т), цитидиловый (Ц) |
Адениловый (А), гуаниловый (Г), уридиловый (У), цитидиловый (Ц) |
Свойства |
Способная к самоудвоению по принципу комплементарности А=Т, Ц=Г. Стабильна. |
Не способна к самоудвоению. Лабильна. |
Функции |
Химическая основа хромосомного генетического материала (гена); синтез ДНК, синтез РНК, информация о структуре белков. |
Информационная (иРНК) – передает код наследственной информации о первичной структуре белковой молекулы, рибосомальная (рРНК) – входит в состав рибосом; транспортная (тРНК) – переносит аминокислоты к рибосомам (рис. 5); митохондриальная и платидная РНК – входят в состав рибосом этих органелл |
Репликация ДНК – это процесс копирования дезоксирибонуклеиновой кислоты, который происходит в процессе деления клетки (рис. 6). При этом генетический материал, зашифрованный в ДНК, удваивается и делится между дочерними клетками. Хеликаза, топоизомераза и ДНК-связывающие белки расплетают ДНК, удерживают матрицу в разведённом состоянии и вращают молекулу ДНК. Правильность репликации обеспечивается точным соответствием комплементарных пар оснований и активностью ДНК-полимеразы, способной распознать и исправить ошибку. Репликация катализируется несколькими ДНК-полимеразами. После репликации дочерние спирали закручиваются обратно уже без затрат энергии и каких-либо ферментов.
Рис. 4. Модель двойной спирали Рис. 5. Вторичная структура т-РНК.
ДНК Уотсона и Крика.
Скорость репликации составляет порядка 45 000 нуклеотидов в минуту, а родительская вилка вращается со скоростью 4500 об/мин. Частота ошибок при репликации не превышает 1 на 109–1010 нуклеотидов. ДНК эукариот с такой скоростью реплицировалась бы несколько месяцев, поэтому в хромосомах ядерных клеток репликация производится сразу в сотнях и тысячах точек.
Рис. 6. Схематическое изображение процесса репликации: 1 - запаздывающая нить, 2 - лидирующая нить, 3 - ДНК полимераза, 4 - ДНК лигаза, 5 - РНК праймер, 6 - ДНКпраймаза, 7 - фрагмент Оказаки, 8 - ДНК полимераза, 9 - хеликаза, 10 - одиночная нить со связанными белками, 11 – топоизомераза.
Генетический код - система записи информации о последовательности аминокислот в полипептиде последовательностью нуклеотидов ДНК или РНК.
