Максимова Н.П.
В сборник включено более 170 заданий и тестов по избранным разделам молекулярной генетики и молекулярной биологии гена. Рекомендуется " для проведения семинарских и лабораторных занятий по курсам "Генетика", "Молекулярная биология гена", "Молекулярная генетика про- и эукариотических организмов", "Структурно-функциональная организация генома", а также для самостоятельной работы студентов. Цель пособия -углубить понимание и усвоение материала названных курсов, научиться планировать эксперимент и интерпретировать экспериментальные данные.
Учебное пособие предназначено для студентов, студентов магистратуры и аспирантов биологических специальностей.
Введение
Раздел 1. Строение ДНК и РНК. Методы изучения нуклеиновых кислот
Раздел 2. Изучение структуры и функций участков генома проиэукариот
Раздел 3. Репликация ДНК и ее механизм
Раздел 4. Транскрипция, трансляция и генетический код
Раздел 5. Молекулярные механизмы мутаций
Раздел 6. Рекомбинационный и комплементационный анализ
Раздел 7. Механизмы экспрессии генов прокариотических и эукариотических организмов
Приложение
Литература
скачать электронную медицинскую книгу Молекулярная генетика. Сборник заданий и тестов Максимова Н.П. скачать книгу бесплатно
Доступно в форматах: EPUB | PDF | FB2
Страниц: 480
Год издания: 2007
Эта книга - учебное пособие нового поколения, которое отражает современное состояние генетики и уровень ее преподавания. По широте охвата актуальных направлений общей и молекулярной генетики, насыщенности новейшим фактическим материалом оно выгодно отличается от предшествующих ему учебных изданий по генетике. В пособии подробно изложены современные сведения по биотехнологии, молекулярной генетике и генной инженерии, представлены новейшие данные, полученные с использованием методов генного клонирования, полимеразной цепной реакции, трансформации у эукариот. По-новому освещены вопросы генетики определения пола, генетики индивидуального развития, организации хромосом и внехромосомных ДНК. Рассмотрены современные методики молекулярной генетики. Для студентов, аспирантов и преподавателей университетов, медицинских, педагогических и сельскохозяйственных вузов.
Отзывы
Те, кто смотрел эту страницу, также интересовались:
|
|
|
|
Часто задаваемые вопросы
1. Какой формат книги выбрать: PDF или FB2?
Тут все зависит от ваших личных предпочтений. На сегодняшний день, каждый из этих типов книг можно открыть как
на компьютере, так и на смартфоне или планшете. Все скачанные с нашего сайта книги будут одинаково открываться
и выглядеть в любом из этих форматов. Если не знаете что выбрать, то для чтения на компьютере выбирайте PDF,
а для смартфона - FB2.
3. В какой программе открыть файл PDF?
Для открытия файла PDF Вы можете воспользоваться бесплатной программой Acrobat Reader. Она доступна для скачивания на сайте adobe.com
курс лекций для студентов 3-го курса член-корреспондент РАН
Жимулев Игорь Федорович
Автор просит извинения за то, что данная версия - очень старая, в ней много неточностей и сайт вновь открыт по многочисленным просьбам соискателей. В настоящее время готовится книжное издание многократно переписанного и улучшенного текста данного учебника. Ожидается, что он выйдет в течение 2001 года.
И.Ф. Жимулев
Глава 1. Общие положения: предмет и история развития генетики В Интернете курс генетики представлен пока только в виде PDF-файлов, для просмотра которых необходим Acrobat reader.
В будущем курс возможно будет представлен также и в HTML-формате.
1.1. Предмет генетики
1.2. Краткая история развития представлений о
наследственности
1.3. Краткий очерк истории генетики в России
1.4. Сведения об Институте цитологиии и генетики
СО РАН
Глава 2. Генетический анализ
2.1. Цели и задачи
генетического анализа
2.2. Моногибридное скрещивание
2.2.1. Доминирование по Менделю
2.2.2. Анализирующее скрещивание
2.2.3. Неполное доминирование и кодоминирование
2.2.4. Отклонения от ожидаемого расщепления
2.3. Дигибридное скрещивание
2.4. Генетический анализ при взаимодействии
генов
2.4.1. Комплементарное действие генов
2.4.2. Эпистаз
2.4.3. Полимерия
2.5. Количественные признаки
2.6. Наследование признаков, сцепленных с полом
2.7. Нерасхождение половых хромосом
Глава 3. Сцепленное наследование и кроссинговер
3.1. Сцепленное наследование
3.2. Кроссинговер
3.2.1. Генетические доказательства перекреста
хромосом
3.2.2. Частота кроссинговера и линейное
расположение генов в хромосоме
3.2.3. Одинарный и множественный перекресты
хромосом
3.2.4. Интерференция
3.2.5. Цитологические доказательства
кроссинговера
3.2.6. Неравный кроссинговер
3.2.7. Митотический (соматический) кроссинговер
3.2.8. Факторы, влияющие на кроссинговер
Глава 4. Изменчивость наследственного материала
4.1 Мутационная теория и
классификация мутаций
4.1.1. Закон гомологических рядов наследственной
изменчивости Н.И. Вавилова
4.1.2. Классификация мутаций Г. Меллера
4.1.3. Генеративные и соматические мутации
4.1.4. Прямые и обратные мутации
4.1.5. Плейотропный эффект мутаций
4.1.6. Экспрессивность и пенетрантность мутаций
4.1.7. Множественные аллели
4.1.8. Условные мутации
4.2. Спонтанные и индуцированные мутации
4.2.1. Методы учета мутаций
4.2.2. Спонтанные мутации
4.2.3. Индуцированные мутации
4.3. Хромосомные перестройки
4.3.1. Делеции
4.3.2. Дупликации
4.3.3. Инверсии
4.3.4. Транслокации
4.4. Полиплоидия
4.4.1. Автополиплоидия
4.4.2. Аллополиплоидия (амфиполиплоидия)
4.4.3. Искуственное получение полиплоидов
4.4.4. Анеуплоидия
4.4.5. Сегментальная анеуплоидия у дрозофилы
4.4.6. Гаплоидия
4.5. Системные мутации
4.6. Ненаследственная изменчивость
4.7. Близнецы
Глава 5. Генетический анализ: картирование генов
5.1. Получение мутаций
5.2. Тест мутаций на аллелизм
5.3. Межаллельная комплементация
5.4. Определение группы сцепления
5.4.1. Картирование гена с помощью рецессивных
маркеров
5.4.2. Картирование гена с помощью доминантных
маркеров
5.5. Локализация гена в группе сцепления
5.5.1. Классический метод
5.5.2. Картирование летальных мутаций
5.5.3. Селективные схемы скрещивания
5.5.4. Соотношение кроссоверной и молекулярной
карт генов
5.5.5. Картирование генов с помощью хромосомных
перестроек
5.5.6. Картирование генов с помощью соматического
кроссинговера
5.6. Метод анеуплоидных тесторов
5.6.1. Нуллисомия
5.6.2. Моносомия
5.7. Методы клеточной биологии
5.8. Локализация генов с помощью гибридизации
нуклеиновых кислот in situ
5.9. Генеалогический метод
5.10. Трансформация у бактерий
5.11. Трансдукция
5.12. Коньюгация
Глава 6. Cтруктура и организация генома
6.1. Роль ДНК в
наследственности
6.2. Структура ДНК
6.3. Репликация ДНК
6.4. Генетический код
6.5. Структура генома эукариот
6.6. Мобильные элементы генома 6.6.1. Мобильные
элементы геномов растений
6.6.2. Мобильные элементы у дрозофилы
6.6.3. Ty элементы у дрожжей
6.6.4. Транспозоны млекопитающих
6.6.5. Функциональное значение мобильных
элементов
6.7. Мобильные элемнты прокариот
6.7.1. IS-элементы
6.7.2. Транспозоны
6.7.3. IS-элемнты и транспозоны в плазмидах
6.7.4. Бактериофаг Mu
Глава 7. Структура гена
7.1. Развитие представлений о
гене
7.2. Перекрывающиеся гены у вирусов и прокариот
7.3. Оперонный принцип организации генов у
прокариот
7.4. Химический синтез генов
7.5. Клонирование и анализ ДНК
7.5.1. Ферменты рестрикции
7.5.2. Векторы для молекулярного клонирования
7.5.3. Cоздание геномных библиотек
7.5.4. ¦Хромосомная ходьба |
7.5.5. Саузерн-блот и Нозерн-блот анализы
7.5.6. Полимеразная цепная реакция
7.5.7. Определение последовательности нуклеотидов
(секвенирование)
7.5.8 Определение положения гена на физической
карте ДНК
7.5.9. Трансформация у эукариот
7.6. Расположение генов в хромосомах эукариот
7.7. Структурная и регуляторная части генов
7.7.1. Структурная часть гена: интроны и экзоны
7.7.2. Альтернативный сплайсинг
7.7.3. Локализация генов в интронах
7.7.4. Регуляторная область гена
7.7.5. Репортерные гены
7.7.6. Использование промоторов генов теплового
шока
7.7.7. Метод поиска энхансеров у дрозофилы
7.8. Слияние генов
7.9. Гомология генов
7.10. Псевдогены
Глава 9. Строение и функционирование хромосом
9.1. Введение
9.2. Хромосомы вирусов, клеточных органелл и
прокариот
9.3. Митотические хромосомы
9.4. Эу- и гетерохроматин в митотических
хромосомах
9.4.1. Компактизация хроматина
9.4.2. Дифференциальная окрашиваемость
9.4.3. Конъюгация гетерохроматиновых районов
9.4.4. Контакты гетерохроматина с ядерной
оболочкой
9.4.5. Гетерохроматин и хромосомные перестройки
9.4.6. Поздняя репликация
9.4.7. Варьирование количества гетерохроматина
9.4.8. Формирование гетерохроматиновых районов
хромосом в онтогенезе
9.4.9. Повторенные последовательности
9.4.10. Генетическое содержание гетерохроматиновых
районов хромосом
9.5. Теломеры и теломерный гетерохроматин
9.5.1. Концепция теломеры
9.5.2. Строение теломер
9.6. Диминуция хроматина и хромосом
9.6.1. Диминуция хроматина у аскарид
9.6.2. Диминуция хроматина у циклопов
9.6.3. Элиминация хроматина у инфузорий
9.6.4. Элиминация хромосом у двукрылых
насекомых
9.6.5. Физиологическое значение диминуции
хроматина и хромосом
9.7. Строение центромеры
9.8. В-хромосомы
9.9. Генетическая инактивация хромосомы у D.
miranda
9.10. Факультативный и конститутивный
гетерохроматин
9.11. Гетерохроматин и клетки зародышевого пути
Глава 10. Мозаичный эффект положения гена
10.1. Структура гена при
эффекте положения
10.2. Распространение инактивации
10.3. Типы мозаичности
10.4. Уровни инактивации гена
10.5. Модификаторы эффекта положения
Глава 11. Упаковка ДНК в хромосомах
11.1. Нуклеосомы
11.2. Степени укладки ДНК
11.3. Хромомерная организация хромосом
11.4. Хромосомы типа ¦ламповых щеток¦
Глава 12. Политенные хромосомы
12.1. Морфологические
характеристики политенных хромосом
12.1.1. Многонитчатость политенных хромосом
12.1.2. Классические и скрытые политенные
хромосомы
12.1.3. Встречаемость политенных хромосом в
природе
12.1.4. Синапсис и асинапсис гомологов
12.1.5. Хромомерный рисунок в политенных
хромосомах
2.1.6. Функциональное значение политении
12.1.7. Архитектоника ядра
12.2. Генетическая организация морфологических
структур политенных хромосом
12.2.1. Диски
12.2.2. Междиски
12.2.3. Пуфы
12.2.4. Кольца Бальбиани
12.2.5. Ядрышки
12.3. Гормональный контроль пуфов
12.4. Пуфы теплового шока
12.5. Прицентромерный гетерохроматин в политенных
хромосомах
12.6. Интеркалярный гетерохроматин в политенных
хромосомах
12.7. Репликация ДНК в политенных хромосомах
Глава 13. Генетика определения пола
13.1. Гинандроморфы,
интерсексы, гермафродиты и другие половые
отклонения
13.2. Балансовая теория определения пола у
дрозофилы
13.3. Действие генов при определении пола у
дрозофилы
13.4. Определение пола у млекопитающих
13.5. Компенсация дозы генов
13.5.1. Компенсация дозы генов у дрозофилы
13.5.2. Компенсация дозы генов у млекопитающих
Глава 14. Генетика развития
14.1. Роль клеточного ядра в
развитии
14.2. Тотипотентность генома
14.3. Детерминация
14.4. Раннее эмбриональное развитие дрозофилы
14.5. Гомология генов, контролирующих раннее
развитие
14.6. Апоптоз (Генетически запрограммированная
смерть клетки)
14.7. Генетический контроль метаморфоза у
насекомых
Глава 17. Генетика поведения
17.1. Генетика поведения
дрозофилы
17.1.1. Гены зрительной системы
17.1.2. Функция обоняния
17.1.3. Гены, контролирующие способность к
обучению
17.1.4. Брачное поведение
17.1.5. Гены, влияющие на биоритмы
Глава 18. Генетика интеллекта
18.1. Понятие о евгенике
18.2. Определение понятий интеллекта, коэффициента
умственного развития (IQ), близнецового метода
18.2.1. Интеллект
18.2.2. Показатель умственного развития (I.Q.)
18.3. Генетический контроль развития
интеллекта
18.4. Понятие об интеллектуальных элитах
18.5. Психометрические методики
18.6. Анализ и классификация типов телосложения
18.7. Криминальное поведение
18.8. Предрасположенность к алкоголизму
Глава 20. Основы онкогенетики
20.1. Характеристика
опухолеобразования
20.2. Причины возникновения опухолей
20.3. Онкогены
20.4. Антионкогены или супрессоры опухолей
20.5. Генетический контроль метастазирования
20.6. Многоступенчатость формирования опухоли
Название:
Молекулярная генетика. Сборник задач и тестов.
Максимова Н.П.
Год издания:
2003
Размер:
2.03 МБ
Формат:
djvu
Язык:
Русский
В представленном сборнике, рассматривающем такие разделы, как "Генетика", "Молекулярная генетика про- и эукариотических организмов", "Молекулярная биология гена", "Структурно-функциональная организация генома" представлено более 170 тестов и заданий. Книга ориентирована на студентов и аспирантов биомедицинской направленности.
Название:
Генетика человека с основами общей генетики. Руководство для самоподготовки
Курчанов Н.А.
Год издания:
2009
Размер:
0.74 МБ
Формат:
fb2
Язык:
Русский
Описание:
Руководство для самоподготовки "Генетика человека с основами общей генетики" под ред., Курчанова Н.А., является базисной книгой для самостоятельной подготовки к семинарскому занятию и рассматривает оп... Скачать книгу бесплатно
Название:
Генетика человека с основами общей генетики
Курчанов Н.А.
Год издания:
2005
Размер:
3.21 МБ
Формат:
fb2
Язык:
Русский
Описание:
Учебное руководство "Генетика человека с основами общей генетики" под ред., Курчанова Н.А., рассматривает исторические этапы развития генетики как науки. Представлено поределение понятий наследственно... Скачать книгу бесплатно
Название:
Биология стволовых клеток и клеточные технологии. Том 2
Пальцев М.А.
Год издания:
2009
Размер:
72.12 МБ
Формат:
pdf
Язык:
Русский
Описание:
Скачать книгу бесплатно
Название:
Биология стволовых клеток и клеточные технологии. Том 1
Пальцев М.А.
Год издания:
2009
Размер:
40.8 МБ
Формат:
pdf
Язык:
Русский
Описание:
Книга "Биология стволовых клеток и клеточные технологии" под ред., Пальцева М.А., состоит из двух томов. Изложены фундаментальные прикладные материалы освещающих применение стволовых клеток в медицинс... Скачать книгу бесплатно
Название:
Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний
Горбунова В.Н., Баранов В.С.
Год издания:
1997
Размер:
2.85 МБ
Формат:
djvu
Язык:
Русский
Описание:
В учебном пособии "Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний" под ред., Горбунова В.Н., и соавт., рассматриваются вопросы освещающие геном, методиках его изучения. О... Скачать книгу бесплатно
Название:
Медицинская генетика
Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф.
Год издания:
1990
Размер:
10.09 МБ
Формат:
djvu
Язык:
Русский
Описание:
В учебном пособии "Медицинская генетика" под ред., Бердышева Г.Д., и соавт., рассматриваются вопросы использование генетических методов диагностике в клинической практике. Описана клиническая картина... Скачать книгу бесплатно
Название:
Медична генетика дитячого віку.
Сміян І.С., Банадига Н.В., Багірян І.О.
Год издания:
2003
Размер:
1.36 МБ
Формат:
pdf
Язык:
Украинский
Описание:
Представленное пособие "Медична генетика дитячого віку" Сміяна І.С с соавторами освещает общие положения медицинской генетики, характеризует хромосомные болезни, первичные иммунодефициты, представлена... Скачать книгу бесплатно
Название:
Молекулярна біологія.
Сиволоб А.В.
Год издания:
2008
Размер:
33.84 МБ
Формат:
pdf
Язык:
Украинский
Описание:
Учебник А.В. Сиволоба "Молекулярна біологія" рассматривает основные вопросы предмета, в частности, физико-химические основы молекулярной биологии, охарактеризованы белки, ДНК (геномы, транскрипция у п...
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-1.jpg" alt=">Молекулярная генетика ">
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-2.jpg" alt="> ЛИТЕРАТУРА Стент Г. , Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. М. ,"> ЛИТЕРАТУРА Стент Г. , Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. М. , Мир, 1981. Айала Ф. , Кайгер Д. . Современная генетика. М. : Мир. 1988 (Т. 2). Албертс Б. , Брей Д. , Льюис Дж. , Рэфф М. , Робертс К. , Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. М. , Мир, 1994, том 1, том 2. Инге-Вечтомов С. Г. Введение в молекулярную генетику. М. , Высшая школа, 1983. Патрушев Л. И. Экспрессия генов. М. Наука, 2000. Патрушев Л. И. Искусственные генетические системы. Т. 1 Генная и клеточная инженерия. М. Наука, 2004. Сингер М. , Берг П. Гены и геномы. М. , Мир, 1998, том 1, том 2. Агол В. И. , Богданов А. А. , Гвоздев В. А. и др. ; под ред. А. С. Спирина. Молекулярная биология: Структура и биосинтез нуклеиновых кислот. М. , Высшая школа, 1990. Льюин Б. Гены. М. , Мир, 1987. Хесин Р. Б. Непостоянство генома. М. , Наука, 1984.
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-3.jpg" alt="> Молекулярная генетика - это наука о механизмах воспроизведения, реализации, передачи"> Молекулярная генетика - это наука о механизмах воспроизведения, реализации, передачи и хранения генетической информации - это раздел генетики, описывающий структурно- функциональную организацию генетического аппарата живых систем, а также и механизмы его реализации
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-4.jpg" alt="> Основные этапы развития молекулярной генетики 1868 г. Обнаружен нуклеин. Его современное название"> Основные этапы развития молекулярной генетики 1868 г. Обнаружен нуклеин. Его современное название - хроматин. Фридрих Мишер 1889 г. Показано, что нуклеин содержит нуклеиновую кислоту и белок. Введен термин "нуклеиновая кислота". Рихард Альтман 1900 г. Установлена структура азотистых оснований. 1909 г. В нуклеиновых кислотах обнаружены фосфорная кислота и рибоза. Левин 1930 г. Найдена дезоксирибоза. Левин 1938 г. Методом рентгеноструктурного анализа показано, что расстояние между нуклеотидами в ДНК равно 3, 4 Å. Азотистые основания в ДНК уложены стопками. Уильям Астбюри, Флорин Белл 1940 г. Сформулирована гипотеза - "Один ген - один фермент". Джордж Бидл и Эдуард Татум 1944 г. Получены доказательства генетической роли ДНК. Освальд Эйвери, Колин Мак-Леод, Маклин Мак-Карти
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-5.jpg" alt=">1947 г. Установлено, что в ДНК есть водородные связи между группами"> 1947 г. Установлено, что в ДНК есть водородные связи между группами N-H и C=O. Гулланд 1953 г. С помощью кислотного гидролиза ДНК с последующей хроматографией и количественным анализом установлены закономерности: А/Т=1; Г/Ц=1; (Г+Ц)/(А+Т)=К - коэффициент специфичности, постоянен для каждого вида. Эрвин Чаргафф 1953 г. Установление структуры ДНК. Джеймс Уотсон, Френсис Крик 1961 г. Открытие генетической регуляции синтеза ферментов. Андре Львов, Франсуа Жакоб, Жак Моно 1962 г. Расшифровка генетического кода. Маршалл Нирнберг, Генрих Маттеи, Северо Очоа 1953 - Сформулирована центральная догма молекулярной 1962 гг. биологии - перенос генетической информации идет в направлении ДНК→РНК→белок 1967 г. Синтез in vitro биологически активной ДНК. Артур Корнберг
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-6.jpg" alt=">1970 г. Химический синтез гена. Гобинд Корана 1970 г. Открытие фермента обратной транскриптазы и"> 1970 г. Химический синтез гена. Гобинд Корана 1970 г. Открытие фермента обратной транскриптазы и явления обратной транскрипции. Говард Темин, Дэвид Балтимор, Ренато Дульбеко 1974 г. Открытие рестриктаз. Гамильтон Смит, Даниэль Натанс, Вернер Арбер 1978 г. Открытие сплайсинга. Филипп Шарп 1982 г. Открытие автосплайсинга. Томас Чек 1990 - Инициирован проект «Геном человека» , информация о 1992 последовательностях генов начала увеличиваться экспоненциально 1997 Расшифрован геном E. coli K 12 -MG 1655 (4, 6 Mbp) 2000 расшифрован геном Dr. melanogaster (137 Mbp) Расшифрован геном A. thalianar (115 Mbp) 2001 Расшифрован геном человека 2006 – Реализация программ по секвенированию геномов про- и 2009 эукариот
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-7.jpg" alt="> Микроорганизмы (бактерии и фаги) как объект генетических исследований Геномы организмов относительно просты"> Микроорганизмы (бактерии и фаги) как объект генетических исследований Геномы организмов относительно просты в организации Быстро размножаются, легко культивируются на искусственных средах Можно получить потомство от одной исходной клетки, а именно - колонии генотипически однородных клеток Возможно изучение фенотипического проявления генов на биохимическом уровне по проявлению действия отдельных ферментов Можно легко получить разнообразные мутации – Например, используются ауксотрофные мутации - мутации связанные с утерей способности к синтезу какого – либо соединения, при этом если в среду добавить вещество, синтез которого утрачен – клетки способны расти на селективной (минимальной) питательной среде, в отличии от клеток дикого типа, называемых прототрофными (эти клетки способны к синтезу)
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-8.jpg" alt=">Рост данных в Gen. Bank Dennis A. Benson, et. al. , Nucleic Acids"> Рост данных в Gen. Bank Dennis A. Benson, et. al. , Nucleic Acids Research, 1995 -05
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-9.jpg" alt="> Полностью расшифрованные геномы 26 Архебактерии "> Полностью расшифрованные геномы 26 Архебактерии 294 Эубактерии 41 Эукариоты http: //www. genomesonline. org/
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-11.jpg" alt=">Комментарий к расшифровке генома E. coli ">
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-12.jpg" alt=">Размеры геномов и число генов разных организмов Доля «существенных» для жизнеспособности генов">
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-13.jpg" alt="> Обратная генетика Генетический анализ «от гена к признаку»: "> Обратная генетика Генетический анализ «от гена к признаку»: из имеющейся библиотеки генов выбирают клон, в котором по данным копьютерного анализа может находиться генетически значимая последовательность эту последовательность клонируют целенаправленно получают в ней мутацию вводят мутантный ген в клетки проводят анализ фенотипических нарушений Обратная генетика позволяет установить функции генов, время их работы в онтогенезе, определить количество работающих генов в различные моменты жизни организма Вычислительная информационная биология
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-14.jpg" alt="> Нуклеиновые кислоты – НОСИТЕЛИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ - это нерегулярные полимеры,"> Нуклеиновые кислоты – НОСИТЕЛИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ - это нерегулярные полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-16.jpg" alt=">В силу пространственного расположения сахарофосфатного остова и нуклеотидов, когда нуклеотиды накладываются один на другой"> В силу пространственного расположения сахарофосфатного остова и нуклеотидов, когда нуклеотиды накладываются один на другой и «сшиваются» через сахарофосфатный остов, цепочка начинает заворачиваться, тем самым образуя знаменитую двойную спираль.
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-17.jpg" alt="> В-форма – это основная форма спирали "> В-форма – это основная форма спирали – на виток приходится 10 комплементарных пар – плоскости азотистых оснований перпендикулярны оси спирали Формы двойной спирали ДНК – соседние комплементарные пары повернуты друг относительно друга на 36° – диаметр спирали 20Å, причем пуриновый нуклеотид занимает 12Å, а пиримидиновый - 8Å. А-форма – – 11 пар азотистых оснований на виток – плоскости азотистых оснований отклонены от нормали к оси спирали на 20, отсюда следует наличие внутренней пустоты диаметром 5Å – высота витка 28Å – такие же параметры у гибрида из одной цепи ДНК и одной цепи РНК. С-форма – – шаг спирали 31Å, 9. 3 пар оснований на виток, угол наклона к перпендикуляру 6 Все три формы - правозакрученные спирали Z -форма – это единственная левая спираль высота витка в Z-форме -44. 5 Å, на виток приходится 12 пар нуклеотидов ни А-, ни Z- формы не могут существовать в водном растворе без дополнительных воздействий (белки или суперспирализация).
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-19.jpg" alt=">Информационная емкость ДНК На Земле живет около 6 миллиардов человек. У всех людей"> Информационная емкость ДНК На Земле живет около 6 миллиардов человек. У всех людей ~ 30 х1013 генов или 30 х1016 пар нуклеотидов, которые составляют 1017 кодонов Наследственная информация о населении Земли заключена в 6 х109 половых клетках (сперматозоидах). такое количество сперматозоидов занимают половину наперстка, а их ДНК занимает менее четверти наперстка. ДНК 6 х109 сперматозоидов содержит информацию, равную по объему примерно 4 х1013 книжных страниц. средняя книжная страница содержит 25 х102 знаков, эти страницы заняли бы объем 6 -и зданий среднего размера. .
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-20.jpg" alt=">Длина ДНК в организме одного человека в тысячу раз превышает расстояние от Земли до"> Длина ДНК в организме одного человека в тысячу раз превышает расстояние от Земли до Солнца (2 набора по 1, 5 м в 5 х1013 клеток = 10 14 м) По разным оценкам у человека от 30 до 50 тысяч генов – 100 новых генеративных мутаций отличают геном ребенка от маминого – 2 000 мутаций отличает папину половину генома ребенка от маминой (1 SNP на 1250 п. н.) Подавляющая часть наследственной изменчивости НЕ мутационная, а комбинаторная - став взрослым, человек накапливает >1015 мутаций (миллион миллиардов) в клетках организма (10 -8 мутаций на репликацию) – для всего человечества их описано
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-21.jpg" alt=">Функции ДНК Носитель генетической информации - функция обеспечивается генетическим кодом Воспроизведение"> Функции ДНК Носитель генетической информации - функция обеспечивается генетическим кодом Воспроизведение и передача генетической информации в поколениях клеток и организмов - функция обеспечивается процессом репликации Реализация генетической информации - функция обеспечивается процессами транскрипции и трансляции
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-22.jpg" alt="> Отличия между ДНК и РНК "> Отличия между ДНК и РНК ДНК РНК Сахар Дезоксирибоза Рибоза Азотистые А, У, Г, Ц А, Т, Г, Ц основания 99. 99% Количество цепей в 99. 99% двойная спираль одноцепочечная молекуле 0. 01% одноцепочечная 0. 01% двухцепочечная Все одноцепочечные- кольцевые Линейные Форма молекулы Большинство двухцепочечных молекулы - линейные, часть - кольцевые
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-24.jpg" alt="> Виды РНК Размер в"> Виды РНК Размер в нуклеотидах g. РНК – геномные РНК 10000 -100000 m. РНК - информационные 100 -100000 (матричные) РНК t. PHK - транспортные РНК 70 -90 несколько дискретных классов от r. РНК - рибосомные РНК 100 до 500000 s. РНК - малые РНК 100 -300
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-25.jpg" alt="> Генетический контроль и энзимология генетических процессов ">
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-26.jpg" alt="> Репликация ДНК Это процесс образования идентичных копий ДНК, осуществляемый комплексом"> Репликация ДНК Это процесс образования идентичных копий ДНК, осуществляемый комплексом ферментов и белков, выполняющих топологическую функцию Цель процесса - передача генетической информации в поколениях клеток и организмов Принципы репликации Комплементарность. Антипараллельность. Униполярность. Потребность в затравке. Прерывистость. Полуконсервативность. Первые три принципа можно сформулировать в одной фразе: синтез каждой дочерней цепи ДНК идет комплементарно и антипараллельно матричной цепи и всегда в направлении 5" → 3"
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-27.jpg" alt="> Полуконсервативность означает, "> Полуконсервативность означает, что каждая дочерняя ДНК Доказательство состоит из одной матричной цепи и одной вновь полуконсервативного синтезированной. E. сoli выращивали на среде, характера репликации содержащей тяжелый изотоп азота (N 15), для того, чтобы вся ДНК была "тяжелой". Перед очередным раундом деления в среде заменяли N 15 на легкий изотоп N 14 с тем, чтобы вновь синтезированные цепи были "легкими". После этого ДНК центрифугировали в градиенте плотности Cs. Cl, который разработали. Мэтт Мезельсон и Фрэнк Сталь в 1958 г. ДНК разделяется не по молекулярным весам, а по удельной плотности. Клетки второго поколения содержали как полностью "легкие" молекулы, так и "гибридные", состоящие из одной "легкой" и одной
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-28.jpg" alt=">Ферментативная В 1956 г. А. Корнберг из 100 кг "> Ферментативная В 1956 г. А. Корнберг из 100 кг биомассы E. coli и выделил 0. 5 г система синтеза фермента ДНК-полимеразы Необходимые компоненты для ДНК in vitro синтеза ДНК in vitro: – ДНК-матрица - образец, по которому строится новая цепь ДНК. – активированные нуклеотиды (d. АТФ, d. ГТФ, d. ТТФ, d. ЦТФ) - то, из чего строятся дочерние цепи. – ДНК-полимераза - то, что строит новую цепь ДНК. – ионы магния - то, без чего фермент не работает. Нативная двуцепочечная ДНК, не может эффективно использоваться в этой системе. ДНК-матрицу необходимо активировать. – денатурацией щелочью или нагреванием (1), – обработкой экзонуклеазой III из E. сoli (2), – внесением ников (одноцепочечных разрывов) с помощью эндонуклеаз (3).
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-29.jpg" alt=">Матрица и затравка Во всех случаях матрицей "> Матрица и затравка Во всех случаях матрицей для синтеза новых цепей служит одноцепочечная ДНК. Затравкой является 3"- гидроксильный конец двуцепочечной ДНК, причем он должен быть спарен с матрицей. В том случае, если эндонуклеаза вносила ники с 3"-фосфатным концом, ДНК не являлась активированной.
Гидроксильный конец, служит эксперимент" src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-30.jpg" alt="> Прямым доказательством того, что затравкой является 3"- гидроксильный конец, служит эксперимент"> Прямым доказательством того, что затравкой является 3"- гидроксильный конец, служит эксперимент с дидезоксинуклеозидтрифосфа том – если такой активированный нуклеотид сделать меченым по α-фосфату, то он включается в растущую полимерную цепь и всегда обнаруживается на ее 3" -конце. Это говорит о том, что он сам включается, но дальнейший рост цепи невозможен, т. к. нет 3"- гидроксильного конца Это также доказывает и униполярность репликации в направлении 5"→ 3"
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-31.jpg" alt="> Строение и свойства ДНК-полимеразы Корнберга (ДНК-полимеразы I) "> Строение и свойства ДНК-полимеразы Корнберга (ДНК-полимеразы I) это одна полипептидная цепь с молекулярным весом 109 тыс. в состав полимеразы входят ионы цинка, она абсолютно зависима от ионов магния. Обнаружены разные каталитические активности ДНК - полимеразы I: – Полимеризационная в направлении 5`→ 3`. Фермент работает только тогда, когда он находится на молекуле ДНК и имеет соответствующую конформацию – Гидролитическая активность: Гидролитическая активность проявляется в направлении 3"→ 5" и 5"→ 3‘ Активность 3‘ → 5" проявляется на неспаренном 3"- гидроксильном конце. Фермент возвращается при ошибке включения и "откусывает" неправильный нуклеотид. Это корректорская функция фермента. Все ДНК-полимеразы обладают этой активностью.
Конец, расчищая себе дорогу и продолжая" src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-32.jpg" alt="> Фермент способен гидролизовать спаренный 5"- конец, расчищая себе дорогу и продолжая"> Фермент способен гидролизовать спаренный 5"- конец, расчищая себе дорогу и продолжая полимеризацию. Если на пути фермента встречается короткий (меньше 10 нуклеотидов) неспаренный 5"- конец, то полимераза сначала проявляет эндонуклеазную активность и откусывает весь свисающий конец, а затем проявляет экзонуклеазную 5"→ 3" активность т. е. откусывает по одному нуклеотиду. Если неспаренный 5"-конец длинный, то фермент использует его как матрицу. При мягком расщеплении ДНК- полимеразы трипсином можно получить два активных фрагмента: один обладает полимеразной и 3"→ 5" гидролитической активностью (фрагмент Кленова), другой - 5"→ 3" гидролитической активностью
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-33.jpg" alt=">Схема 1960 г. Гипотетическая непрерывной модель "> Схема 1960 г. Гипотетическая непрерывной модель Суть: антипараллельной неизвестный фактор репликации in vivo денатурирует концы линейной молекулы по Корнбергу 3"-ОН-концы загибаются и служат затравками для работы ДНК-полимеразы фермент осуществляет денатурацию матричной ДНК по мере продвижения и синтеза дочерних цепей на выходе - дочерние молекулы, которые короче на загнутый конец, т. к. эндонуклеаза вносит разрыв в материнскую цепь
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-34.jpg" alt="> Сравнительные характеристики ДНК-полимераз E. сoli "> Сравнительные характеристики ДНК-полимераз E. сoli ДНК- Функция полимераза III II Полимеризация в 5"→ 3" направлении + + Гидролитическая активность 3"→ 5" + + Гидролитическая активность 5" → 3" + – Потребность в матрице-затравке: Нативная двуцепочечная ДНК – – Одноцепочечная ДНК с олигонуклеотидной затравкой + – 2 -х цепочечная ДНК с ником + – или с пробелом меньше 100 нуклеотидов + +
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-35.jpg" alt=">или с пробелом больше + – –"> или с пробелом больше + – – 100 нуклеотидов Оптимальная Активность концентрация KCl 20 м. М 60% 100% 50 м. М 80% 100% 50% 100 м. М 100% 70% 150 м. М 80% 50% 0% Влияние 10% этанола 40% 45% 200% Молекулярный вес (к. Да) субъе 109 120 динич. состав Число оборотов, принимая за единицу 667 1 0. 05 15 нукл/мин. Число молекул на клетку 250 100 20
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-36.jpg" alt="> Схема прерывистой антипараллельной репликации Рейджи Оказаки 1968 г. "> Схема прерывистой антипараллельной репликации Рейджи Оказаки 1968 г. Исходные посылки: – данные Корнберга, полученные в ферментативной системе in vitro – "картинки" Кэрнса Оказаки специально разработал два новых метода исследования. Оказаки считал, что время Кэрнса (5 мин.) очень велико для получения истинной картины происходящего при репликации. Метод импульсного мечения. До Оказаки метку вводили в среду, эатем быстро отмывали клетки, но минимальное время подачи метки было 5 мин. – Оказаки через короткий момент времени после добавления меченого тимидина давал 1000 -кратный избыток холодного (немеченого) тимидина. Таким образом, метка включается только в течение очень короткого времени. Центрифугирование в щелочном градиенте сахарозы. Сахароза готовится на щелочи. В щелочной среде происходит денатурация ДНК. В этом случае короткие фрагменты ДНК, если они есть, отделяются от длинных. После этого их можно выявить при центрифугировании в градиенте плотности сахарозы, разделяющем молекулы по молекулярному весу. Оказаки предположил, что синтез ДНК идет короткими фрагментами и что короткие фрагменты должны сшиваться.
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-37.jpg" alt="> Размер фрагментов Оказаки видоспецифичен и составляет для – фагов 1000"> Размер фрагментов Оказаки видоспецифичен и составляет для – фагов 1000 -2000 н – E. сoli - 1000 н – для эукариот - 200 -400 н
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-39.jpg" alt="> К репликации имеют отношение полимеразы I и III – ДНК-полимераза"> К репликации имеют отношение полимеразы I и III – ДНК-полимераза I обладает вспомогательной, репаративной функцией – Именно полимераза III синтезирует in vivo новые цепи ДНК ДНК-полимераза II имеет отношение лишь к репарации
Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-40.jpg" alt=">Размеры геномов и число генов разных организмов Доля «существенных» для жизнеспособности генов"> Размеры геномов и число генов разных организмов Доля «существенных» для жизнеспособности генов падает с увеличением числа генов в геноме?