Обща и молекулярна генетика. Молекулярна генетика

Обща и молекулярна генетика
лекционен курс за студенти 3 курс Член-кореспондент на Руската академия на науките
Жимулев Игор Федорович
Авторът се извинява, че тази версия е много стара, има много неточности в нея и сайтът е отворен отново поради многобройни искания от кандидати. В момента се подготвя книжно издание на многократно пренаписвания и подобряван текст на този учебник. Очаква се да излезе през 2001 г.

И.Ф. Жимулев

Глава 1. Общи положения: предмет и история на развитието на генетиката В Интернет курсът по генетика е представен досега само под формата на PDF файлове, които изискват четец на Acrobat за преглед.

В бъдеще курсът може да бъде представен и в HTML формат.

1.1. Предмет на генетиката
1.2. Кратка история на развитието на идеите за наследствеността
1.3. Кратък преглед на историята на генетиката в Русия
1.4. Информация за Института по цитология и генетика SB RAS
Глава 2. Генетичен анализ

2.1. Цели и задачи на генетичния анализ
2.2. Монохибридно кръстосване
2.2.1. Менделово господство
2.2.2. Кръст за анализ
2.2.3. Непълно доминиране и съвместно доминиране
2.2.4. Отклонения от очакваното разделяне
2.3. Дихибридно кръстосване
2.4. Генетичен анализ на генните взаимодействия
2.4.1. Комплементарно действие на гените
2.4.2. Епистаза
2.4.3. Полимеризъм
2.5. Количествени характеристики
2.6. Унаследяване на белези, свързани с пола
2.7. Неразпадане на половите хромозоми

Глава 3. Верижно наследяване и кръстосване

3.1. Оковано наследство
3.2. Преминаване
3.2.1. Генетично доказателство за кръстосване на хромозоми
3.2.2. Честота на кръстосване и линейно подреждане на гените върху хромозомата
3.2.3. Единични и множествени кръстосвания на хромозоми
3.2.4. Намеса
3.2.5. Цитологично доказателство за кросинговър
3.2.6. Неравностойно пресичане
3.2.7. Митотичен (соматичен) кросинговър
3.2.8. Фактори, влияещи върху кросингоувъра

Глава 4. Изменчивост на наследствения материал

4.1 Теория на мутациите и класификация на мутациите
4.1.1. Законът за хомоложните серии на наследствената променливост N.I. Вавилова
4.1.2. Класификация на мутациите от G. Möller
4.1.3. Генеративни и соматични мутации
4.1.4. Прави и обратни мутации
4.1.5. Плейотропен ефект на мутациите
4.1.6. Експресивност и пенетрантност на мутациите
4.1.7. Множество алели
4.1.8. Условни мутации
4.2. Спонтанни и индуцирани мутации
4.2.1. Методи за отчитане на мутации
4.2.2. Спонтанни мутации
4.2.3. Индуцирани мутации
4.3. Хромозомни пренареждания
4.3.1. Изтривания
4.3.2. Дублиране
4.3.3. Инверсии
4.3.4. Транслокации
4.4. Полиплоидия
4.4.1. Автополиплоидия
4.4.2. Алополиплоидия (амфиполиплоидия)
4.4.3. Изкуствено производство на полиплоиди
4.4.4. Анеуплоидия
4.4.5. Сегментна анеуплоидия при Drosophila
4.4.6. Хаплоидия
4.5. Системни мутации
4.6. Ненаследствена изменчивост
4.7. Близнаци

Глава 5. Генетичен анализ: Генно картографиране

5.1. Получаване на мутации
5.2. Мутационен тест за алелизъм
5.3. Интералелно допълване
5.4. Дефиниция на група съединители
5.4.1. Генно картографиране с помощта на рецесивни маркери
5.4.2. Генно картографиране с помощта на доминантни маркери
5.5. Локализация на гена в групата на свързване
5.5.1. Класически метод
5.5.2. Картографиране на летални мутации
5.5.3. Схеми за селективно кръстосване
5.5.4. Корелация между кросоувър и молекулярни генни карти
5.5.5. Картографиране на гени с помощта на хромозомни пренареждания
5.5.6. Генно картографиране с помощта на соматичен кросингоувър
5.6. Анеуплоиден метод за изпитване
5.6.1. Нулисомия
5.6.2. Монозомия
5.7. Методи на клетъчната биология
5.8. Локализация на ген с помощта на in situ хибридизация на нуклеинова киселина
5.9. Генеалогичен метод
5.10. Трансформация в бактерии
5.11. Трансдукция
5.12. Конюгация

Глава 6. Структура и организация на генома

6.1. Ролята на ДНК в наследствеността
6.2. ДНК структура
6.3. репликация на ДНК
6.4. Генетичен код
6.5. Структура на еукариотния геном
6.6. Мобилни елементи на генома 6.6.1. Преносими елементи на растителни геноми
6.6.2. Транспонируеми елементи в Drosophila
6.6.3. Ty елементи в дрождите
6.6.4. Транспозони на бозайници
6.6.5. Функционално значение на подвижните елементи
6.7. Подвижни елементи на прокариотите
6.7.1. IS елементи
6.7.2. Транспозони
6.7.3. IS елементи и транспозони в плазмидите
6.7.4. Бактериофаг Mu

Глава 7. Генна структура

7.1. Развитие на представите за ген
7.2. Припокриващи се гени във вируси и прокариоти
7.3. Оперонов принцип на генна организация при прокариотите
7.4. Химичен генен синтез
7.5. ДНК клониране и анализ
7.5.1. Рестрикционни ензими
7.5.2. Вектори за молекулярно клониране
7.5.3. Създаване на геномни библиотеки
7.5.4. ¦Хромозомно ходене |
7.5.5. Southern blot и Northern blot анализи
7.5.6. Полимеразна верижна реакция
7.5.7. Определяне на нуклеотидната последователност (секвениране)
7.5.8 Определяне на позицията на ген върху физическата карта на ДНК
7.5.9. Трансформация при еукариоти
7.6. Разположение на гените в еукариотните хромозоми
7.7. Структурни и регулаторни части на гените
7.7.1. Структурна част на гена: интрони и екзони
7.7.2. Алтернативно снаждане
7.7.3. Локализация на гени в интрони
7.7.4. Генна регулаторна област
7.7.5. Репортерски гени
7.7.6. Използване на генни промотори на топлинен шок
7.7.7. Метод за търсене на подобрители в Drosophila
7.8. Сливане на гени
7.9. Генна хомология
7.10. Псевдогени

Глава 9. Структура и функциониране на хромозомите

9.1. Въведение
9.2. Хромозоми на вируси, клетъчни органели и прокариоти
9.3. Митотични хромозоми
9.4. Eu- и хетерохроматин в митотичните хромозоми
9.4.1. Уплътняване на хроматина
9.4.2. Диференциална оцветяемост
9.4.3. Конюгиране на хетерохроматични области
9.4.4. Контакти на хетерохроматина с ядрената обвивка
9.4.5. Хетерохроматин и хромозомни пренареждания
9.4.6. Късна репликация
9.4.7. Вариации в количеството хетерохроматин
9.4.8. Образуване на хетерохроматични области на хромозомите в онтогенезата
9.4.9. Повтарящи се последователности
9.4.10. Генетично съдържание на хетерохроматичните области на хромозомите
9.5. Теломери и теломерен хетерохроматин
9.5.1. Концепция за теломер
9.5.2. Структура на теломера
9.6. Намаляване на хроматина и хромозомите
9.6.1. Намаляване на хроматина при кръгли червеи
9.6.2. Намаляване на хроматина при Cyclops
9.6.3. Елиминиране на хроматина в ресничките
9.6.4. Елиминиране на хромозоми при двукрили насекоми
9.6.5. Физиологично значение на хроматина и намаляването на хромозомите
9.7. Структура на центромера
9.8. В хромозоми
9.9. Генетична хромозомна инактивация в D. miranda
9.10. Факултативен и конститутивен хетерохроматин
9.11. Хетерохроматин и зародишни клетки

Глава 10. Мозаечен ефект на позицията на гена
10.1. Генна структура с позиционен ефект
10.2. Разпространение на инактивацията
10.3. Видове теселация
10.4. Нива на инактивиране на ген
10.5. Модификатори на позиционния ефект
Глава 11. Опаковка на ДНК в хромозоми
11.1. Нуклеозоми
11.2. Степени на нагъване на ДНК
11.3. Хромомерна организация на хромозомите
11.4. Хромозоми като „четки за лампи“
Глава 12. Политенни хромозоми

12.1. Морфологични характеристики на политеновите хромозоми
12.1.1. Многоверижни политенови хромозоми
12.1.2. Класически и скрити политенови хромозоми
12.1.3. Поява на политенови хромозоми в природата
12.1.4. Синапсис и асинапсис на хомолози
12.1.5. Хромомерен модел в политеновите хромозоми
2.1.6. Функционално значение на политенията
12.1.7. Основна архитектура
12.2. Генетична организация на морфологичните структури на политените хромозоми
12.2.1. Дискове
12.2.2. Между дискове
12.2.3. Пуфове
12.2.4. Балбиани пръстени
12.2.5. Нуклеоли
12.3. Хормонален контрол на впръсквания
12.4. Пуфове за топлинен шок
12.5. Перицентромерен хетерохроматин в политенови хромозоми
12.6. Интеркаларен хетерохроматин в политенови хромозоми
12.7. Репликация на ДНК в политенови хромозоми

Глава 13. Генетика на определянето на пола

13.1. Гинандроморфи, интерсексуални, хермафродити и други сексуални отклонения
13.2. Балансова теория за определяне на пола при Drosophila
13.3. Действие на гените при определяне на пола при Drosophila
13.4. Определяне на пола при бозайници
13.5. Генна компенсация на дозата
13.5.1. Генна компенсация на дозата в Drosophila
13.5.2. Генна компенсация на дозата при бозайници

Глава 14. Генетика на развитието
14.1. Ролята на клетъчното ядро ​​в развитието
14.2. Тотипотентност на генома
14.3. Решителност
14.4. Ранно ембрионално развитие на Drosophila
14.5. Хомология на гени, контролиращи ранното развитие
14.6. Апоптоза (Генетично програмирана клетъчна смърт)
14.7. Генетичен контрол на метаморфозата при насекоми
Глава 17. Генетика на поведението
17.1. Генетика на поведението на дрозофила
17.1.1. Гени на зрителната система
17.1.2. Функция на миризмата
17.1.3. Гени, които контролират способността за учене
17.1.4. Поведение при чифтосване
17.1.5. Гени, влияещи върху биоритмите
Глава 18. Генетика на интелекта

18.1. Понятието евгеника
18.2. Дефиниция на понятията интелигентност, коефициент на интелигентност (IQ), метод на близнаците
18.2.1. Интелигентност
18.2.2. Коефициент на интелигентност (I.Q.)
18.3. Генетичен контрол на развитието на интелекта
18.4. Концепцията за интелектуалните елити
18.5. Психометрични техники
18.6. Анализ и класификация на типовете тяло
18.7. Престъпно поведение
18.8. Предразположеност към алкохолизъм

Глава 20. Основи на онкогенетиката
20.1. Характеристики на образуването на тумори
20.2. Причини за тумори
20.3. Онкогени
20.4. Антионкогени или туморни супресори
20.5. Генетичен контрол на метастазите
20.6. Многоетапно образуване на тумори

Име:Молекулярна генетика. Сборник задачи и тестове.
Максимова Н.П.
Година на издаване: 2003
размер: 2,03 MB
формат: djvu
език:Руски

Представената колекция, която разглежда раздели като „Генетика“, „Молекулярна генетика на про- и еукариотни организми“, „Молекулярна биология на гена“, „Структурна и функционална организация на генома“, представя повече от 170 теста и задачи. Книгата е насочена към студенти и докторанти в биомедицински области.

Име:Генетика на човека с основите на общата генетика. Ръководство за самообучение
Курчанов Н.А.
Година на издаване: 2009
размер: 0,74 MB
формат: fb2
език:Руски
Описание:Ръководство за самообучение „Генетика на човека с основите на общата генетика“, под редакцията на Н. А. Курчанова, е основна книга за самоподготовка за семинарен урок и разглежда оп... Изтеглете книгата безплатно

Име:Генетика на човека с основи на общата генетика
Курчанов Н.А.
Година на издаване: 2005
размер: 3,21 MB
формат: fb2
език:Руски
Описание:Учебното ръководство „Генетика на човека с основите на общата генетика“, под редакцията на Н. А. Курчанова, разглежда историческите етапи от развитието на генетиката като наука. Представена е дефиницията на понятията наследствено... Изтеглете книгата безплатно

Име:Биология на стволовите клетки и клетъчна технология. Том 2
Палцев М.А.
Година на издаване: 2009
размер: 72,12 MB
формат: pdf
език:Руски
Описание:Изтеглете книгата безплатно

Име:Биология на стволовите клетки и клетъчна технология. Том 1
Палцев М.А.
Година на издаване: 2009
размер: 40,8 MB
формат: pdf
език:Руски
Описание:Книгата „Биология на стволовите клетки и клетъчните технологии“, редактирана от М. А. Палцев, се състои от два тома. Представени са фундаментални приложни материали, обхващащи използването на стволови клетки в медицината... Изтеглете книгата безплатно

Име:Въведение в молекулярната диагностика и генната терапия на наследствените заболявания
Горбунова В.Н., Баранов В.С.
Година на издаване: 1997
размер: 2,85 MB
формат: djvu
език:Руски
Описание:Учебникът „Въведение в молекулярната диагностика и генната терапия на наследствените заболявания“, редактиран от В. Н. Горбунов и др., Разглежда въпроси, свързани с генома и методите за неговото изучаване. О... Изтеглете книгата безплатно

Име:Медицинска генетика
Бердишев Г.Д., Криворучко И.Ф.
Година на издаване: 1990
размер: 10,09 MB
формат: djvu
език:Руски
Описание:Учебникът "Медицинска генетика", редактиран от G.D. Berdyshev и др., Обсъжда използването на генетични диагностични методи в клиничната практика. Клиничната картина е описана... Изтеглете книгата безплатно

Име:Медицинска генетика на детството.
Смиян И.С., Банадига Н.В., Багирян И.О.
Година на издаване: 2003
размер: 1,36 MB
формат: pdf
език:украински
Описание:Представеното ръководство „Медицинска генетика на възрастта на детето” от Смиян И. С. и съавтори обхваща общите принципи на медицинската генетика, характеризира хромозомните заболявания, първичните имунодефицити, представя... Изтеглете книгата безплатно

Име:Молекулярна биология.
Сиволоб А.В.
Година на издаване: 2008
размер: 33,84 MB
формат: pdf
език:украински
Описание:Учебник от А.В. Сиволоба "Молекулярна биология" разглежда основните въпроси на предмета, по-специално физикохимичните основи на молекулярната биология, протеини, ДНК (геноми, транскрипция в п...

Учебникът е предназначен за зрелостници, обучаващи се във ВУЗ по биологични специалности. Книгата може да представлява интерес и за широка аудитория от специалисти, интересуващи се от генетиката и екологията на популациите, проблемите на видовете и видообразуването. 16-те глави и практически дейности обхващат широк спектър от теми в популационната, еволюционната и екологичната генетика, с примери от различни групи организми, но предимно морски животни.

МОЛЕКУЛАРНО БИОЛОГИЧНО ДАТИРАНЕ НА ЕВОЛЮЦИЯТА.
С дешифрирането на молекулярната същност на гените стана очевидно, че еволюционните връзки на организмите могат да бъдат изследвани чрез сравняване на нуклеотидната последователност на дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) или аминокиселинните последователности в протеини, кодирани на базата на ДНК (Крик, 1958 г. ). Zuckerkandl и Pauling (1962: 1965), а след това Margoliash и Smith (1965) показват, че скоростта на заместване на аминокиселини в протеините е приблизително постоянна във времева скала, измерена в години. Това откритие предостави нов метод за конструиране на филогенетични дървета.

Скоро принципът на постоянството на мутационните замествания в гените беше прехвърлен към ДНК и РНК (рибонуклеинова киселина). Много автори са използвали този метод за изясняване на филогенетичните връзки в различни групи организми (Dayhoff. 1969: 1972: Ayala et al.. 1974: Brown. 1983). Въпреки че еволюционните дървета, конструирани по този метод, са обект както на големи грешки при вземане на проби, така и на систематични грешки, получените резултати много често са доста последователни. Последните доказателства сочат, че молекулярните часовници не са толкова точни, колкото се смяташе първоначално, но това не засяга сериозно полезността на молекулярните данни за филогенетични цели, а самите дати могат да бъдат коригирани (вижте Глава 14).

Едно от предимствата на молекулярно-генетичните методи е, че... че скоростта (или скоростта) на аминокиселинни или нуклеотидни замествания варира значително между различните гени. Това прави възможно изучаването на еволюцията както за кратки периоди от време, така и за дългосрочната еволюция с течение на времето, като се използват различни гени. Тук може да се направи аналогия с датирането във времето за различни радиоактивни елементи с различен период на полуразпад. Гените на рибозомната РНК (rRNA) и трансферната РНК (tRNA) се развиват много бавно в ядрения геном, поради което те са били активно използвани за изследване на ранните етапи на биологичната еволюция и радиацията на Земята (McLaughlin. Dayhoff. 1970; Kimura. Ohta. 1973: Fox et al., 1977: Hoii. Osawa, 1979). Хори и Осава (1979), например, изследват нуклеотидните разлики в 5S рРНК при различни видове еукариоти и прокариоти и откриват естествено групиране както в тези групи, така и в самите тях (фиг. 1.3.1).

Изтеглете електронната книга безплатно в удобен формат, гледайте и четете:
Изтеглете книгата Молекулярна еволюция и популационна генетика, Картавцев Ю.Ф., 2008 - fileskachat.com, бързо и безплатно изтегляне.

  • Училищен биологичен експеримент, Учебно-методическо ръководство, Жарикова Н.В., 2007 г
  • Методика на обучението по биология, Курс на лекции, Шарапова И.А., Чобот Ж.П., Гладкая И.Н., Дубовец О.А., 2018 г.
  • Биология, 10 клас, Основно ниво, Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Лощилина Т.Е., 2010 г.

Следните учебници и книги.

Член-кореспондент на РАН Жимулв Игор Федорович

ОБЩА И МОЛЕКУЛЯРНА ГЕНЕТИКА

Курс лекции за студенти 3 курс

(версия 1998-4)

Това ръководство не е учебник в тесния смисъл на думата, а е само скица, понякога много кратка, на лекции по курса „Обща генетика“ (22 лекции), както и специален курс „Материални основи на наследствеността“ (15 лекции), дадени на студенти 3 курс в Новосибирския държавен университет през 1993-1998 г. Текстът е написан повече в помощ на самия лектор, отколкото на останалите читатели. Курсът е в начален стадий, поради което отделните му раздели са застъпени в различна степен, което предполага активна самостоятелна работа на студентите.

Необходимостта от изнасянето на текста на тези лекции на хартия е свързана с две обстоятелства, главно поради изключително бързото развитие на генетиката в света, особено на молекулярната генетика и генното инженерство, а също и поради факта, че последиците от кризата, която обхвана Русия през 80-те и 90-те години, науката и образователната система бяха най-силно засегнати. В резултат на това от 1989 г. не са публикувани учебници по генетика за университетите. През това време науката е напреднала много напред.

Целият материал в ръководството лесно се разделя на четири части: „основни дефиниции на класическата генетика“ (глави 1-5), „структура на генома и гена“ (глави 6-8), „организация на хромозомите“ (глави 9- 12) и „функциониране на генетични системи“ (глави 13-21).

Голяма помощ при подготовката на индивидуалните лекции оказа А.П. Акифев, В.Г. Колпаков, В.А. Соколов и Е.Б. Кокосов орех.

Компютърното оформление на текста и подготовката на чертежите е извършено от D.E. Коряков. Текстът е набран от I.P. Селиванова, Е.А. Долбак и М.А. Шмакова. Авторът изказва дълбока благодарност на всички приятели и колеги.

Този курс в ръкопис беше много внимателно прочетен през очите на студентите от студентите A.A. Горчаков, Л.В. Болдирева, Т.Д. Троценко и аспирант А.А. Алексеенко. Авторът специално им благодари за конструктивните предложения за подобряване на стила на изложение.

Създаването на този курс от лекции беше частично финансирано от Федералната целева програма „Държавна подкрепа за интегриране на висшето образование и фундаменталната наука за 1997-2000 г.“, програмата „Професори на Сорос“ на Международната научна фондация, както и редица на частни спонсори.

Този курс може да бъде намерен в Интернет на адрес: http://www.nsu.ru/biology/courses/genetics/index.html

Структура на курса

Структура на курса

1. Общи положения: предмет и история на развитието на генетиката

1.1. Предмет на генетиката

1.2. Кратка история на развитието на идеите за наследствеността

1.3. Кратък преглед на историята на генетиката в Русия

1.4. Информация за Института по цитология и генетика SB RAS

2. Генетичен анализ

2.1. Цели и задачи на генетичния анализ

2.2. Монохибридно кръстосване

2.2.1. Менделово господство

2.2.2. Кръст за анализ

2.2.3. Непълно доминиране и съвместно доминиране

2.2.4. Отклонения от очакваното разделяне

2.3. Дихибридно кръстосване

2.4. Генетичен анализ на генните взаимодействия

2.4.1. Комплементарно действие на гените

2.4.2. Епистаза

2.4.3. Полимеризъм

2.5. Количествени характеристики

2.6. Унаследяване на белези, свързани с пола

2.7. Неразпадане на половите хромозоми

3. Оковано наследство и пресичане

3.1. Оковано наследство

3.2. Преминаване

3.2.1. Генетично доказателство за кръстосване на хромозоми

3.2.2. Честота на кръстосване и линейно подреждане на гените върху хромозомата

3.2.3. Единични и множествени кръстосвания на хромозоми

3.2.4. Намеса

3.2.5. Цитологично доказателство за кросинговър

3.2.6. Неравностойно пресичане

3.2.7. Митотичен (соматичен) кросинговър

3.2.8. Фактори, влияещи върху кросингоувъра

4. Изменчивост на наследствения материал

4.1. Мутационната теория на G. de Vries и класификация на мутациите

4.1.1. Законът за хомоложните серии на наследствената променливост N.I. Вавилова

4.1.2. Класификация от G. Möller

4.1.3. Генеративни и соматични мутации

4.1.4. Прави и обратни мутации

4.1.5. Плейотропен ефект на мутациите

4.1.6. Експресивност и пенетрантност на мутациите

4.1.7. Множество алели

4.1.8. Условни мутации

4.2. Спонтанни и индуцирани мутации

4.2.1. Методи за отчитане на мутации

Структура на курса

4.2.2. Спонтанни мутации

4.2.3. Индуцирани мутации

4.3. Хромозомни пренареждания

4.3.1. Изтривания

4.3.2. Дублиране

4.3.3. Инверсии

4.3.4. Транслокации

4.4. Полиплоидия

4.4.1. Автополиплоидия

4.4.2. Алополиплоидия

4.4.3. Изкуствено производство на полиплоиди

4.4.4. Анеуплоидия

4.4.5. Сегментна анеуплоидия при Drosophila

4.4.6. Хаплоидия

4.5. Системни мутации

4.6. Ненаследствена изменчивост

4.7. Близнаци

5. Генетичен анализ: генно картографиране

5.1. Получаване на мутации

5.2. Мутационен тест за алелизъм

5.3. Интералелно допълване

5.4. Дефиниция на група съединители

5.4.1. Генно картографиране с помощта на рецесивни маркери

5.4.2. Картографиране на гени с помощта на доминантни маркери

5.5. Локализация на гена в групата на свързване

5.5.1. Класически метод

5.5.2. Картографиране на летални мутации

5.5.3. Схеми за селективно кръстосване

5.5.4. Корелация между кросоувър и молекулярни генни карти

5.5.5. Картографиране на гени с помощта на хромозомни

преструктуриране 5.5.6. Генно картографиране с помощта на соматичен кросингоувър

5.6. Анеуплоиден метод за изпитване

5.6.1. Нулисомия

5.6.2. Монозомия

5.7. Методи на клетъчната биология

5.8. Локализация на ген чрез хибридизация на нуклеинова киселина

5.9. Генеалогичен метод

5.10. Трансформация в бактерии

5.11. Трансдукция

5.12. Конюгация

6. Структура и организация на генома

6.1. Ролята на ДНК в наследствеността

6.2. ДНК структура

Структура на курса

6.3. репликация на ДНК

6.4. Генетичен код

6.5. Структура на еукариотния геном

6.6. Транспонируеми елементи на генома

7. Генна структура

7.1. Развитие на представите за ген

7.2. Припокриващи се гени във вируси и прокариоти

7.3. Оперонов принцип на генна организация при прокариотите

7.4. Химичен генен синтез

7.5. ДНК клониране и анализ

7.5.1. Рестрикционни ензими

7.5.2. Вектори за молекулярно клониране

7.5.3. Създаване на геномни библиотеки

7.5.4. Хромозомното „ходене“

7.5.5. Southern blot и Northern blot анализи

7.5.6. Полимеразна верижна реакция

7.5.7. Определяне на нуклеотидната последователност (секвениране)

7.5.8. Определяне на позицията на ген върху физическата карта на ДНК

7.5.9. Трансформация при еукариоти

7.6. Разположение на гените в хромозомите

7.7. Структурни и регулаторни части на гените

7.7.1. Интрони и екзони

7.7.2. Алтернативно снаждане

7.7.3. Локализация на гени в интрони

7.7.4. Генна регулаторна област

7.7.5. Репортерски гени

7.7.6. Метод за търсене на подобрители в Drosophila

7.8. Сливане на гени

7.9. Генна хомология

7.10. Псевдогени

8. Молекулярни механизми на мутагенеза, кросинговър и генна конверсия

9. Структура и функциониране на хромозомите

9.1. Въведение

9.2. Хромозоми на вируси, клетъчни органели и прокариоти

9.3. Митотични хромозоми

9.4. Eu- и хетерохроматин в митотичните хромозоми

9.4.1. Уплътняване на хроматина

9.4.2. Диференциална оцветяемост

9.4.3. Конюгиране на хетерохроматични области

9.4.4. Контакти на хетерохроматина с ядрената обвивка

9.4.5. Хетерохроматин и хромозомни пренареждания

9.4.6. Късна репликация

9.4.7. Вариации в количеството хетерохроматин

9.4.8. Образуване на хетерохроматични области в онтогенезата

Структура на курса

9.4.9. Повтарящи се последователности

9.4.10. Генетично съдържание на хетерохроматичните области на хромозомите

9.5. Теломери и теломерен хетерохроматин

9.5.1. Концепция за теломер

9.5.2. Структура на теломера

9.6. Намаляване на хроматина и хромозомите

9.6.1. Намаляване на хроматина при кръгли червеи

9.6.2. Намаляване на хроматина при Cyclops

9.6.3. Елиминиране на хроматина в ресничките

9.6.4. Елиминиране на хромозоми при двукрили насекоми

9.6.5. Физиологично значение на намаляването на хроматина

9.7. Структура на центромера

9.8. В хромозоми

10. Ефект на позицията на гена

11. Опаковане на ДНК в хромозоми

11.1. Нуклеозоми

11.2. Степени на нагъване на ДНК

11.3. Хромомерна организация на хромозомите

11.4. Хромозоми от типа "четка за лампи".

12. Политенови хромозоми

12.1. Морфологични характеристики на политеновите хромозоми

12.1.1. Многоверижни политенови хромозоми

12.1.2. Класически и скрити политенови хромозоми

12.1.3. Синапсис и асинапсис на хомолози

12.1.4. Хромомерен модел в политеновите хромозоми

12.1.5. Функционално значение на политенията

12.1.6. Основна архитектура

12.2. Генетична организация на морфологичните структури на политените хромозоми

12.2.1. Дискове

12.2.2. Между дискове

12.2.3. Профили

12.2.4. Балбиани пръстени

12.2.5. Нуклеоли

12.3. Хормонален контрол на впръсквания

12.4. Пуфове за топлинен шок

12.5. Перицентромерен хетерохроматин в политенови хромозоми

12.6. Интеркаларен хетерохроматин в политенови хромозоми

12.7. Репликация на ДНК в политенови хромозоми

13. Генетика на определяне на пола

13.1. Гинандроморфи, интерсексуални, хермафродити и други сексуални отклонения

13.2. Балансова теория за определяне на пола

13.3. Действие на гените при определяне на пола при Drosophila

Структура на курса

13.4. Генна компенсация на дозата

13.4.1. Генна компенсация на дозата в Drosophila

13.4.2. Генна компенсация на дозата при бозайници

14. Генетика на развитието

14.1. Ролята на клетъчното ядро ​​в развитието

14.2. Тотипотентност на клетъчното ядро

14.3. Решителност

14.4. Ранно ембрионално развитие на Drosophila

14.5. Хомология на гени, контролиращи ранното развитие

14.6. Апоптоза (генетично програмирана клетъчна смърт)

14.7. Генетичен контрол на метаморфозата при насекоми

15. Основи на популационната генетика

16. Инбридинг и хетерозис

16.1. Инбридинг

16.2. Хетерозис

16.3. Генетични механизми на хетерозис

16.4. Консолидация на хетерозис

17. Поведенческа генетика

17.1. Генетика на поведението на дрозофила

17.1.1. Гени на зрителната система

17.1.2. Функция на миризмата

17.1.3. Гени, които контролират способността за учене

17.1.4. Поведение при чифтосване

17.1.5. Гени, влияещи върху биоритмите

18. Генетика на интелекта

18.1. Понятието евгеника

18.2. Определяне на интелигентност, коефициент на интелигентност (IQ), метод на близнаци

18.2.1. Интелигентност

18.2.2. Коефициент на интелигентност (IQ)

18.2.3. Близнаци

18.3. Генетичен контрол на развитието на интелекта

18.4. Концепцията за интелектуалните елити

18.5. Психометрични методи

18.6. Анализ и класификация на типовете тяло

18.7. Престъпно поведение

18.8. Предразположеност към алкохолизъм

19. Основи на имуногенетиката

20. Основи на онкогенетиката

21. Нехромозомна наследственост

Глава 1. Общи положения: предмет и история на развитието на генетиката

Люин Б. Гени. Москва, Мир, 1-544, 1987.

Лобашев М.Е. Генетика (второ издание). Ленинград, Издателство на Ленинградския държавен университет, 1-751, 1967 г.

Мюнцинг А. Генетика. Москва, Мир, 1-600, 1967.

Натали В.Ф. Основни въпроси на генетиката. Москва, Образование, 1-207, 1967.

Прокофиева-Белговская А.А. (ред.) Основи на човешката цитогенетика. Москва, Медицина, 1-544, 1969.

Rieger R., Michaelis A. Генетичен и цитогенетичен речник. Москва, Колос, 1-607, 1967.

Sager R., Rhine F. Цитогенетични и химични основи на наследствеността. Москва, Мир, 1-463, 1964.

Watson J. Молекулярна биология на гена. Москва, Мир, 1-461, 1967.

Чолаков В. Нобелови награди. Учени и открития. Москва, Мир, 1-368, 1987.

King R.C., Stansfield W.D. Речник на генетиката (пето издание), Oxford University Press, Ню Йорк, Оксфорд, 1-439, 1997 г.

Lewin B. Genes V. Oxford University Press, Оксфорд, Ню Йорк, Токио, 1-1272, 1994.

Rieger, R., Michaelis, A. и Green, M. Речник на генетиката и цитогенетиката. Йена, VEB Gustav Fisher Verlag, 1-647, 1976 г.

1.2. Кратка история на развитието на идеите за наследствеността

Всъщност до началото на 20 век хипотезите за механизмите на наследствеността са спекулативни. Те обаче представляват интерес за любознателния читател

Първите идеи за механизмите на наследствеността са изразени от древните гърци още през 5 век пр.н.е., предимно от Хипократ. Според него сексуалните наклонности (т.е. според нашето разбиране яйцеклетки и сперма), участващи в оплождането, се формират с участието на всички части на тялото, в резултат на което характеристиките на родителите се предават директно на потомството, със здрави органи, доставящи здрав репродуктивен материал, и нездрави органи, доставящи нездравословен . Това е теорията за прякото наследяване на белези.

Аристотел (IV век пр. н. е.) изразява малко по-различна гледна точка: той вярва, че сексуалните влечения, включени в оплождането, се произвеждат не директно от съответните органи, а от необходимите хранителни вещества

Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-1.jpg" alt=">Молекулярна генетика">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-2.jpg" alt="> ЛИТЕРАТУРА Stent G., Kalindar R. Molecular genetics. M. ,"> 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="> Молекулярната генетика е наука за механизмите на възпроизвеждане, изпълнение, предаване"> 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="> Основните етапи в развитието на молекулярната генетика 1868 г. Нуклеинът е Съвременното му име"> 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. Установено е, че ДНК има водородни връзки между групите"> 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 Химичен синтез на гена. Gobind Koran 1970 Откриване обратна транскриптаза ензим 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="> Микроорганизми (бактерии и фаги) като обект на генетични изследвания Геноми на организмите относително прости"> 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=">Растеж на данни в Gen. Bank Dennis A. Benson, et. al., Нуклеинови киселини"> 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="> Напълно дешифрирани геноми на 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=">Коментар относно декодирането на генома на E. coli">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-12.jpg" alt=">Размери на генома и брой гени в различни организми Съотношение на „основни ” за гени за жизнеспособност">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-13.jpg" alt="> Обратна генетика Генетичен анализ „от ген към черта“:"> 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="> Нуклеиновите киселини - НОСИТЕЛИ НА ГЕНЕТИЧНА ИНФОРМАЦИЯ - са неправилни полимери,"> 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=">Поради пространственото разположение на захарно-фосфатния скелет и нуклеотидите , когато нуклеотидите се наслагват един върху друг"> 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="> B-формата е основната форма на спиралата"> 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=">ДНК информационен капацитет Около 6 милиарда души живеят на Земята. Всички хората"> 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=">Дължината на ДНК в тялото на един човек е хиляда пъти по-голямо от разстоянието от Земята преди"> 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=">ДНК функции Носител на генетична информация - функцията се осигурява от генетичен код Възпроизвеждане"> 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="> Разлики 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="> Типове размер на РНК 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="> Генетичен контрол и ензимология на генетичните процеси">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-26.jpg" alt="> ДНК репликация Това е процесът на образуване на идентични копия на ДНК извършвани от комплекса"> 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="> Полуконсервативно означава"> 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=">Enzymatic През 1956 г. А. Корнберг от 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=">Matrix and seed Във всички случаи, матрица"> 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.!}

Хидроксилният край служи като експеримент" src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-30.jpg" alt="> Пряко доказателство, че семето е 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="> Структура и свойства на Kornberg ДНК полимераза (ДНК полимераза 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.!}

Краят, разчистване на пътя и продължаване" src="https://present5.com/presentation/3/36242876_107372101.pdf-img/36242876_107372101.pdf-32.jpg" alt="> Ензимът е способен на хидролизиращ сдвоен 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 Хипотетичен непрекъснат модел"> 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="> Сравнителни характеристики на ДНК полимеразите на Е. coli"> 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 интервал по-голям от + – –"> 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 за прекъсната антипаралелна репликация от Reiji Okazaki 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="> Размерът на фрагментите на Okazaki е специфичен за вида и за - фагите е 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="> Полимерази I и III са свързани с репликацията - 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=">Размери на генома и брой гени в различни организми Съотношение на „основните ” за гени за жизнеспособност"> Размеры геномов и число генов разных организмов Доля «существенных» для жизнеспособности генов падает с увеличением числа генов в геноме?!}





Глава 1. Предмет и история на генетиката

1. Общи положения: предмет

явления: организация на ген

и историята на развитието на генетиката

материал,

израз,

възпроизвеждане (репликация) и предаване

1.1. Предмет на генетиката

от едно поколение на друго. Така

разпознаване

Така генетиката се обединява в едно

съвременните биолози и генетици

ембриология

биология

през последните години се превърна в основата на всичко

развитие, морфология и физиология,

биологична наука. Само отвътре

обединява в единна наука – биология.

генетично разнообразие от форми на живот

Въпреки факта, че кучето винаги

и процесите могат да бъдат концептуализирани като

кученце се ражда, дори бърз поглед

едно цяло.

на дисплея

участници

Котката винаги ражда коте,

Изложби

ще ви позволи да видите

и кучето има кученце. Това означава, че в

огромен

разнообразие

предава се времето на преминаване, а по време

цветове и размери. Обаче всичко

разработва се, информация за

това са кучета. Проблеми с променливостта

специфична структура на клетките, тъканите,

общи за всеки отделен вид

органи, скелет, мускули и общ

генотипът е друг въпрос

външен вид, видове физиологични

генетика.

и поведенчески реакции, както и всичко

практичен

останалото, което прави мухата муха, и

значението на генетиката, защото тя служи

хипопотам - хипопотам.

теоретичен

селекция

В рамките на един организъм

полезни микроорганизми, културни

генетично идентични във всички клетки

растения и домашни животни.

информация

се разгръща

Те са израснали толкова мощно от генетиката

формирането на толкова различни

развиващи се науки като биотехнологии,

видове клетки или тъкани, което е трудно

инженерство,

молекулярно

вярват в единството на своя произход.

биология. Трудно е да се надцени ролята

Няма нищо по-различно от нервността

генетиката в развитието на медицината.

клетка и фоточувствителна клетка

Учебници

очен омматидий, който улавя светлина,

мускулна или епителна клетка.

генетика, том 1, Москва, Мир, 1-295,

Следователно генетиката е наука за

наследственост и нейното прилагане в

Ayala F., Caiger J. Modern

развитие, относно моделите на наследяване

генетично фиксирани черти.

генетика, том 2, Москва, Мир, 1-368,

Наследствеността може да се определи като

Ayala F., Caiger J. Modern

биологичен процес, който причинява

сходство между родители и потомство.

генетика, том 3, Москва, Мир, 1-335,

В концепцията за наследствеността според M.E.