42. Идентификация генов, участвующих в развитии болезней человека.

Генетический маркер - участок ДНК с известной локализацией. Г.м. может служить аллель с известной локализцией, определяющий какой-либо признак; отличительный морфологический признак какой-либо хромосомы, например, перетяжка (морфологический маркер); полиморфные фрагменты ДНК (молекулярные маркеры). Г.м. служат опорными точками для картирования генов.Банк генов — библиотека генов, набор фрагментов ДНК, в котором представлены все гены организма. Банк генов представляет собой культуру микроорганизмов, в каждую клетку которых введен вектор, несущий один из фрагментов этого набора. Банк генов можно длительно хранить в замороженном состоянии и по необходимости выделять отдельные микроорганизмы, содержащие фрагменты ДНК с нужными генами, и размножать их. Клонированные таким способом гены выделяют из клеток и используют для решения различных теоретических и практических задач генетики, медицины и биотехнологии.

Клонотека генов представляет собой набор разных последовательностей нуклеотидов ДНК, клонированных в составе векторных молекул, которые в сумме составляют весь геном исследуемого организма или какую-либо известную его часть. При этом репрезентативная клонотека должна заключать в себе с высокой долей вероятности любую последовательность нуклеотидов изучаемого генома. Для большинства генов эукариот характерна интрон-экзонная структура, а интроны, присутствующие в первичных транскриптах таких генов, вырезаются в процессе сплайсинга с образованием зрелых молекул мРНК. Для получения экспрессии эукариотических генов в клетках прокариот, а также изучения тканеспецифической экспрессии генов возникает необходимость в получении кодирующих последовательностей эукариотических генов без интронов. В этом случае задача решается через создание репрезентативных клонотек кДНК, в которых с высокой вероятностью представлены последовательности нуклеотидов мРНК, синтезирующихся в тканях, культурах тканей или отдельных соматических клетках.

43. Трансгенные организмы, применение в фармации и медицине.

Трансгенные организмы — растения и животные, геном которых изменен в результате генно-инженерных операций.

Клонирование,в биологии – метод получения нескольких идентичных организмов путем бесполого размножения. Таким способом на протяжении миллионов лет размножаются в природе многие виды растений и животных. Однако сейчас термин «клонирование» обычно используется в более узком смысле и означает копирование клеток, генов, антител и даже многоклеточных организмов в лабораторных условиях. Появившиеся в результате бесполого размножения экземпляры по определению генетически одинаковы, однако и у них можно наблюдать наследственную изменчивость, обусловленную случайными мутациями или создаваемую искусственно лабораторными методами.

44. Молекулярная структура и функции основных компонентов клетки: оболочка, ядро, цитоплазма.

Оболочка. Оболочка животных клеток состоит из гликокаликса, плазматической мембраны и рецепторов. Гликокаликс образует наружный углеводный слой оболочки клетки, толщиной 10-20нм. Оболочка клетки выполняет многочисленные функции, в том числе: пограничную, транспортную, сигнальную. Она обладает избирательной проницаемостью, пассивным и активным транспортом, фагоцитозом и пиноцетозом. Цитоплазма Эукариотические клетки имеют цитоплазму, сложную в химическом и структурном отношении. К основным компонентам цитоплазмы относятся: гиалоплазма, цитоскелет, органоиды и включения. Гиалоплазма(Основное вещество или матрикс) Так обозначается жидкая часть цитоплазмы, заполняющая пространство между оболочкой, ядром и внутриклеточными структурами. Она имеет разнообразный белковый состав важнейшими из которых являются ферменты. Органоиды Это постоянные структуры клетки, выполняющие различные функции. Ядро В состав ядра эукариотических клеток входит: оболочка (кариолемма), ядерный сок (кариоплазма), основное вещество(хроматин) и ядрышко. Ядерная оболочка (кариолемма). Наличие ядерной оболочки является отличительным признаком эукариот. Состоит из двух мембран, разделенных перинуклеарным пространством. Основное назначение ядерной оболочки заключаются в отделении генетического материала от цитоплазмы. Ядерный сок (кариоплазма). Образует внутреннее содержимое ядра и обеспечивает нормальную функцию генетического материала. В ядерном соке содержатся фибриллярные белки, выполняющие опорную опорную функцию. Основное вещество (хроматин) Представлено диплоидным хромосомным составом. Хромосомы содержат по одной молекуле ДНК, связанных с гистонами и негистоновыми белками. Ядрышко Ядрышки представляют собой наиболее плотно упакованные структуры ядра. Морфологически ядрышки являются производными хромосом, имеющих зоны организаторов ядрышка.

45. Структура и функции внутриклеточных органелл. Митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи, рибосомы, клеточный центр., ЭПС. Цитоскелет. К главным мембранным органоидам относятся: эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии, секреторные пузырьки, микротельца. К немембранным – свободные рибосомы и полисомы, микротрубочки, центриоли, микрофиламенты, микрофибриллы. Энодоплазматическая сеть . Образует вакуолярную систему клетки. Состоит из уплощенных мембран, образующих канальцы, поплости, цистерны, трубочки, пузыревидные расширения, распределяющиеся по цитоплазме. На мембранах гранулярной сети находятся рибосомы (полисомы), с которыми связана главная функция органоида – синтез и транспорт белков клетки. На мембранах гладкой эндоплазматической сети осуществляется обмен углеводов и липидов, метаболизм жиров, холестеринов, стероидных гармонов. Пластинчатый комплекс Гольджи образован совокупностью структурно-функциональных единиц – диктиосом, количество которых в клетках насчитывается от нескольких десятков до нескольких сотен или тысяч. В диктиосомах синтезируются полисахариды и их комплексы с белками (гликопротеины) или жирами (гликолипиды), которые участвуют в образовании гликокаликса наружной оболочки клетки. Лизосомы имеют вид пузырьков, стенки которых состоят из мембран. Основная функция лизосом заключается в ферментативном расщеплении белков, жиров, нуклеиновых кислот, полисахаридов клетки, а также распадающихся клеточных структур и целых клеток. Митохондрии Количество митохондрий колеблется от 150 до 1500, но может быть и несколько тысяч. Митохондрии по структуре относятся к двухмембранным органоидам. Наружные мембраны гладкие, внутренние – образуют выросты или кристы (тубулы). Внутреннее пространство митохондрий заполняет гомогенное вещество – матрикс. Основная функция митохондрий – окисление углеводов и синтез АТФ. Микротельца Это мелкие мембранные пузырьки с зернистым содержимым матриксом. К микротельцам относятся пероксисомы. Они содержат ферменты оксидазы, катализирующие образование пероксида водорода. К главным органоидам, не имеющим мембранного строения относятся: свободные рибосомы и полирибосомы, микротрубочки, центриоли, микрофиламенты, реснички, жгутики, микрофрибиллы. Рибосомы Это частицы размером 20-30 нм. Основная функция рибосом – синтец белков в клетке. Микротрубочки состоят из белков – тубулинов. Жесткие микротрубочки образуют цитоскелет клетки, который придает форму клетке и способствует движению внутриклеточных компонентов. Микротрубочки служат основой жгутиков, ресничек, нитий веретена деления, центриолей. Микрофиламенты При электронной микроскопии имеют вид длинных, тонких нитевидных белковых структур, встречающихся во всей цитоплазме. Участвуют в фагоцитозе, в образовании перетяжек цитоплазмы, в движении хромосом при делении клетки.