Генетика:

1. Особенности человека как объекта генетических исследований.

2. Генные мутации.

3. Хромосомные мутации.

4. Геномные мутации.

5. Генные болезни.

6. Генетический полиморфизм людей.

7. Ядерный геном человека.

8. Мутационная изменчивость.

9. Комбинативная изменчивость.

10. Модификационная изменчивость.

11. Строение гена прокариот.

12. Строение оперона прокариот.

13. Строение гена эукариот.

14. Транскрипция у прокариот.

15. Транскрипция у эукариот.

16. Трансляция у прокариот.

17. Трансляция у эукариот.

18. Строение зрелой иРНК эукариот.

19. Регуляция активности генов по принципу индукции.

20. Регуляция активности генов по принципу экспрессии.

21. Репарация у эукариот.

22. Регуляция экспрессии генов эукариот на уровне трансляции.(?!)

23. Кариотип человека.

24. Генная терапия.

25. Генеалогический метод антропогенетики.

26. Популяционно-статистические методы антропогенетики.

27. Цитогенетические методы антропогенетики.

28. Генетический код.

1. Особенности человека как объекта генетических исследований.

Основные закономерности наследственности и изменчивости живых организмов были открыты благодаря гибридологическому методу генетического анализа. Необходимые для этого особенности организмов: легкое скрещивание в искусственных условиях, достаточно высокая плодовитость (для составления статистики), короткий жизненный цикл, быстрая смена поколений, небольшое кол-во групп сцепления в геноме, умеренное модифицирование признаков под влиянием окружающей среды.

К человеку данный метод не применим, так как:

1. У человека не может быть произведено искусственного направленного скрещивания в интересах исследователя.

2. Низкая плодовитость делает невозможным применение статистического подхода при оценке немногочисленного потомства одной пары родителей

3. Редкая смена поколений при значительной продолжительности жизни дает возможность одному исследователю наблюдать не более 3-4 последовательных поколений

4. Наличие в геноме большого числа групп сцепления генов, а также высокая степень фенотипического полиморфизма, связанная с влиянием среды.

Но генетиками разработаны приемы, таки позволяющие изучать наследование и изменчивость признаков у человека, несмотря на данные ограничения:

Невозможность скрещивания и малочисленность потомства -> подбор семей с интересующим генетика признаком в количестве, достаточном для составления (выявления? Статирования? Слово забыла =_=) статистики.

Ограниченность числа поколений -> исследование последовательных поколений данной семьи многими поколениями генетиков.

Также фенотип изучается методами морфологии, физиологии, биохимии, иммунологии, клиники, что существенно облегчило генетический анализ.

2. Генные мутации.

Генные мутации выражаются в изменении структуры отдельных участков ДНК. По своим последствиям генные мутации делятся на две группы: мутации без сдвига рамки считывания и мутации со сдвигом рамки считывания.

Мутации без сдвига рамки считывания происходят в результате замены нуклеотидных пар, при этом общая длина ДНК не изменяется. В результате возможна замена аминокислот, однако из-за вырожденности генетического кода возможно и сохранение структуры белка.

Пример 1. Замена аминокислотного остатка в составе полипептида (миссенс–мутации). В нетранскрибируемой нити участка ДНК, глутаминовая кислота закодирована триплетом ГАА. Если же в результате мутации в ДНК произойдет замена триплета ГАА на триплет  ГТА, то на месте глутаминовой кислоты в соответствии с генетическим кодом появится валин. В итоге, например, вместо гемоглобина HbA появится новый гемоглобин – HbS. Такая замена всего лишь одного нуклеотида и одной аминокислоты приводит к развитию тяжелого заболевания – серповидно-клеточной анемии.

Пример 2. Мутация без замены аминокислотного остатка в составе полипептида (сеймсенс-мутации). Если в нетранскрибируемой нити участка ДНК, произойдет замена триплета ГАА на триплет ГАГ, то из-за избыточности генетического кода замены глутаминовой кислоты не произойдет. В итоге структура цепи гемоглобина не изменится, и в эритроцитах будет обнаруживаться только нормальный гемоглобин HbA. Таким образом, вовсе не любая генная мутация проявляется в фенотипе.

Мутации со сдвигом рамки считывания (фреймшифты) происходят в результате вставки или потери нуклеотидных пар, при этом общая длина ДНК изменяется. В результате происходит полное изменение структуры белка.

Однако если после вставки пары нуклеотидов происходит потеря пары нуклеотидов (или наоборот), то аминокислотный состав белков может восстановиться. Тогда две мутации хотя бы частично компенсируют друг друга. Это явление называется внутригенной супрессией. Мутации со сдвигом рамки считывания составляют  80% от всех генных мутаций. Вставки иначе называются инсерциями, а потери – эксцизиями.

 

Нонсенс–мутации - замена смыслового кодона на стоп-кодон). Нонсенс-мутации могут возникать как вследствие замен нуклеотидных пар, так и с потерями или вставками. С появлением стоп-кодонов синтез полипептида вообще обрывается. В результате могут возникать нуль-аллели, которым не соответствует ни один белок. Соответственно, возможно и обратное явление: замена нонсенс-кодона на смысловой кодон. Тогда длина полипептида может увеличиваться.

Мутации по типу инверсии нуклеотидных последовательностей в гене – поворот участка ДНК на 180 градусов. В пределах инвертированного участка нарушается считывание информации, в результате изменяется аминокислотная последовательность белка.