5. Транскрипция үрдісінің кезеңдерінің сызбасын сызу және транскрипцияға қатысатын ферменттерді сипаттау.

Генетикалық ақпараттың ДНҚ-дан а-РНҚ-ға көшіріліп жазылу процесін транскрипция д.ат.

Транскрипция процесі ядрода арнайы фермент РНҚ-полимеразаның көмегімен ДНҚ және синтезделетін а-РНҚ нуклеотидтердің комплементарлы жұптасуы жолымен іске асырылады.А-РНҚ-ның тізбегінің синтезделуі 5^1→3¹бағытында жүреді,яғни жаңа нуклеотидтер синтезделетін а-РНҚ тізбегінің тек 3¹-ОН ұшына жалғанады.Транскрипция тұтас бір хромосоманың бойында емес,тек ДНҚ-ның бір тізбегінің жеке учаскелерінде жүреді.ДНҚ молекуласының екі тізбегі бір-бірінен қызметтері бойынша ажыратылады.Тізбектердің біреуі мағыналы немесе кодтаушы ,екіншісі матрицалық тізбек деп аталады.

Прокариоттардағы транскрипция.

Прокариоттарда транскрипция 3 кезеңнен тұрады:1.Инициация. 2.Элонгация. 3.Терминация.

Транскрипция процесі 5^{1 →}3¹ бағытында жүреді.

Матрицалық ДНҚ-ның транскрипция жүретін учаскесі кодтаушы учаске д.ат.

Промоторда орналасқан арнайы нуклеотидтер жүйесі старттық нүкте болып табылады,оны -35жүйелік д.ат.9 нуклеотидтен тұратын консенсустық жүйе д.ат.

Прокориоттар промоторы 20-200 нуклеотидтен тұрады,оның құрамында 7 нуклеотидтен құралған арнайы жүйе ТАТАААТ бар,оны Прибнов-боксы д.ат.

Эукариоттар транскрипциясы 3 кезеңнен тұрады.1)Инициация.2)Элонгация.3) Терминация.

Эукариоттар транскрипциясында РНҚ-полимеразаның 3 түрі қатысады:РНҚ-полимераза І,ІІ,ІІІ салмағы 500 000 дальтон

Эукариоттар генінің промоторында 7 нуклеотидтен тұратын : ТАТАААТ консенсустық жүйелік болады,оны Хогнесс-боксы немесе ТАТА –бокс дейді.

Транскрипциялық факторлар –транскрипцияны бастауға қажетті белоктар.

6.Тұқым қуалау ақпаратының а/РНҚ молекуласындағы нуклеотидтер жүйесінен полипептидтік тізбектің аминқышқылдары жүйесіне көшірілу процесін трансляция д.а Прокориоттардағы трансляция: Инициация сатысында журеді: Аминқышқылының активтенуі; Активтенген аминқышқылы мен оған сәйкес т/РНҚ ның кешен түзуі; Ақпараттық РНҚ рибосоманың кіші суббірлігі мен кешен түзілуі; А/РНҚ дағы старттық кодонды т/РНҚ антикодонының тануы; т/РНҚ аминқышқылы кешенінің рибосоманың кіші суббірлігімен жалғануы. IF2, IF3, IF4 факторлары қатысады инициаторлық кешен түзуге.

Элонгация: Өзінің амнқышқылымен байланысқан екінші т/РНҚ элонгация факторлары дейтін белоктар көмегімен А учаскіге енеді. а/РНҚ ның кодонына үш нақты аминқышқылы бар т/РНҚ ның антикодонына комплементарлы сутектік байланыспен байл. Биосинтез жалғасуы үшін А учаске босауы керек. Сонд. а/РНҚ бойымен рибосома алға жылжиды. Бұл транслокация д.а.

Терминация: Полипептидтік тізбектің синтезделіп өсуі рибосома а/РНҚ ғы терминаторлық кодондарға УАА, УАГ, УГА жеткенше жүреді. RF белоктары бұларды таниды. IF3 факторы а/РНҚ ны алыстап кетуін қамтамасыз етеді. Эукариоттардағы трансляция (белоктардың биосинтез) процесі прокариоттардағыға ұқсас жүреді, бірақ жасушалық құрылымның құрылымның күрделілігіне байл.бірқатар өзгешеліктермен ерекшелінеді. Мысалы: эукар/да инициация факторларының саны көп; старттық кодон АУГ метионинде формилдік топ болмайды; экар/ң аРНКсы моноцистронды, тек бір полипептидті анықтайтын нуклеотидтер жүйесінен тұрады.; Эукар/да рибасоманың кіші бөлігі(40S) аРНКң қатынасуынсыз бірінші тРНКмен байланысады, ал прок/да алдымен 30S рибосома+аРНК кешені түзіліп, соңынан f Met- тРНК(fmet)-мен байланысады. Инициацияға e IF2, e IF3, e IF4A, e IF4B, e IF4D, IF5, IF6 факторлары қатысады. Элонгацияға EF1, EF2 факторлары және ГТФ мен ГДФ энергиясы арқылы жүреді. Терминацияда терминациялық кодон енген кезде рилизинг факторлар пептидил трансфераза ферменті көмегімен тізбекті Р-т-РНҚ дан ажыратады. т/РНҚ ны кешеннен шығаруды eRF орындайды.

7. генетикалық кодтың қасиеттерін сызу және түсіндіру Нуклеотиттердің осы жүйелі орналасу реті полипептидтік тізбектегі аминқышқылдарының орналасу ретін анықтайды. Мұны генетикалық код деп атайды. Генетикалық код өзінің аса маңызды ролін атқару үшін мынадай нақты қасиеттерге ие болуы тиіс; 1.Триплеттілігі- үш азотты негіз бір кодон немесе негіздер триплетін құрайды. Бір кодон бір аминқышқылын кодтайды. 2.Қайта жабылмайтындығы-бір кодонның құрамындығы азотты негіз келесі бір басқа кодонның құрамына кірмейді,яғни кодон бір тұтас оқылып,генетикалық ақпаратты оқудың элементарлық бірлігі болып табылады. Бірақ бұл ережеге бағынбайтын жағдай,бактериофагтарда гендер мен кодондардың қайта жабылуы байқалады. 3.Үздіксіздігі –генетикалық код үтірсіз оқылады. Сондықтан трансляцияның басынан аяғына дейін а-РНК-ғы ақпараттың оқылуы тоқтамай,үздіксіз жүреді. 4.Полярлығы-а-РНК-дан ақпараттың көшірілуі әрқашанда тек бір бағытта;5`-3` бағытында жүреді. 5. Арнайлылығы кез-келген кодон нақты бір аминқышқылын анықтыйды,соның коды. Бірақ генетикалық кодтың бұл қасиетіне сәйкес келмейтін бір ерекшелік-эукариоттарда кез-келген белок молекуласының биосинтезі үнемі метиониннен,ал прокариоттарда метилметиониннен басталады.

8.Жасушаның генетикалық материалының ұйымдасуының әртүрлі деңгейлерінің механизмдерін сызу, түсіндіру. Жасушаның генетикалық материалының ұйымдасуының төмендегідей құрылым деңгейлерін ажыратады; 1.ДНК тығыздалуының бірінші деңгейі-нуклеосомалық жіпше(фибрилла)-жуандығы 10нм, сыртын орап орналасатын ДНК-ның ұзындығы 146ж.н. тыңыздалу коэффициенті -6-7. Гистондардың глобулалық бөліктері октамердің ортасына шоғырланып орналасып, Н-терминальдық «құйрықтары» сыртқа шығып тұрады. Осы құйрықтарында модификацияларға қажетті сайттар орналасқан делінеді. Нуклеосомалардың жинақталып тығыздалуы диаметрі 30нм хроматиндік жіпшелерді –нуклеомераларды қалыптастырады. 2.Екінші деңгей-жуандығы 30нм-лік соленойд жіпшесі;тығыздалу коэффициенті-40. 3.Үшінші деңгей-ілмектік домен;60 мың ж.н қамтитын ұзындығы 0,2-0,3мкм,дығыздалу коэф.-680. 4.Хромосомалық төртінші деңгей-тығыздалған хромонемалар ұзындығы 0,1-0,2 мкм жуан жіпшелерді түзейді,олар жарық микроскопы астында көрінеді,тығыздалу коэф.-12*104. 5.Хроматидалық және хромосомалық деңгей жарық микроскопы астында анық көрінетін хроматин құрылымының жоғары деңгейі болып табылады.

9. Хромосомалардың Денверлік және Париждік номенклатурасының принциптері.Кариотипті зерттеу хромосомалардың Денверлік және Париждік классификациясына сәйкес жүргізіледі.1960 жылы АҚШ тың Денвер қаласында өткен арнайы конференцияда адам хромосомалары жайлы мәліметтер жете талданып,нәтижесінде адам хромосомаларының Денверлік жіктелуі қабылданды.Денверлік жіктелу бойынша хромосомаларды топтастыру мына белгілеріне сай жүргізіледі.Хромосомалардың мөлшері,хромосомалар иықтарының арақатынасы. Париждік наменклатура әртүрлі негіздік бояуға негізденген.Кіші иіқты n әріпімен үлкен q,оларды аболу себебі: митоз кезінде хромосомалар ажырауының бұзылуы; сомалық жасушалардың не олардың ядроларының қосылуы; мейоз бұзылып гаметаларда хромосомалар санының кемуі. Анеуплоидия деп жеке хромосомалар санының өзгеруі. Түрлері: А)Нулисомиялар ­деп біргомологты хромосомалардың болмауы 2n-2. Кейбір бидай сорттарында кезд. Ә)Моносомиялар деп жеке бір хромосома болмауы. Шерщевский тернер 45 Х0. Б)Полисомия деп хромосома санының еселенбей артуы 2n+2. Мыс: Даун (47, 21+ ) синдромы.

2. Хромосомалық мутациялар деп хромосомалар құрылысының өзгеруімен сипатталады. Типтері: Делеция деп хромосома бөлігінің түсіп қалуы. Дефишенси деп хромосома ұштарындағы кішігірім учаскілерінің түсіп қалуы. Дупликация деп хромосома бөлігінің екі еселенуі. Инверсия деп хромосома бөлігінің үзіліп 180 градусқа бұрылып сол хромосомадағы орнына қайта жалғануы. Транслокация деп гомологтық емес хромосомалардың учаскілермен алмасуы: реципрокты гомологтық емес хромосомалар өзара үзілген учаскілермен алмасады, реципрокты емес бір хромосоманың үзілген учаскесі гомологтық емес хромосомаға жалғанып оны ұзартады, бірақ өзара алмасу болмайды, робертсондық гомологтық емес екі акроцентрлік хромосомалар ұзын иықтарымен центромерлік аймақтары арқылы жалғанады.

3. Гендік мутациялар ДНҚ молекуласындағы өзгерістермен сипатталады. Түрлері: Репликация қателіктері –нуклеотид жұптарының алмасуы (Транзиция және трансверсия) Оқылу ретінің жылжуы – нуклеотидтердің түсіп қалуы немесе қосылуы.

11.Геномдық мутациялар типінің сызбасын сызу және олардың пайда болу механизмін түсіндіру. Геномдық мутациялар-мейоз немесе митоздың бұзылуының нәтижесінде не хромосома санының өзгеруі мен артуы не кемуі болатын мутация.Оларға полиплоидия гаплоидия гетероплоидия жатады.Полиплоидия-хромосомалардың диплоидтық санының гаплоидтық жиынтығына еселеніп артуы(2п+п,2п+2п,2п+3п).Кариотипте хромосомалардың тек гаплоидты жиынтығы болса оны гаплоидия дейді(п).Диплоидты жиынтықта жеке хромосомалардың санының өзгеруі гетероплоидия д.а.Бірнеше түрі бар.Хромосоманың диплоидты жиынтығында бір жұп хромосоманың болмауы нуллисомия д.а.(2п-2)Нулисомиктер өмір сүре алмайды .Кейде диплоидты жиынтық 1 хромосомаға кемиді,оны моносомия д.а.(2п-1)Адамда тек қана 1 моносомия белгілі.Бұл жыныс Х хромосома бойынша моносомия Тернер-Шерешевски синдромы.Ал егер хромосомалардың жұбы 1 хромосомаға артса (2п+1)оны трисомия,егер екеуге(2п+2)тетрасомия д.а.Қазіргі кезде 750 геномдық мутациялар 100 астамы адамның хромосомалық ауруының себепшісі.

12.Хромосомалық мутациялар типінің сызбасын сызу. Хромосомалық мутациялар хромосома құрылысының өзгеруінен болады. 1)делеция немесе жетіспеушілік-хромосома бөлігінің түсіп қалуы 2)дефишенси-хромосома ұштарындағы кішігірім учаскелердің түсіп қалуы 3)дупликация-хромосома бөлігінің 2 еселенуі 4)инверсия-хромосома бөлігінің үзіліп 180 градус бұрылып сол хром-дағы орнына қайта жалғануы 2 түрі бар А)перицентрлік-центромера аймағында жүреді В)парацентрлік-хромосоманың 1 иығында жүріп,центромередан алшақ байқалады 5)транслокация-гомологтық емес хромосома учаскелермен алмасуы А)реципркты-гомологтық емес хром. Өзара үзілген учаскелермен алмасады Б)реципрокты емес 1 хром.ның үзілген учаскесі гомологтық емес хромосомаға жалғанып оны ұзартады-транспозиция д.а. В)робертсондық гомологты емес 2 акроцентрлік хромосома ұзын иықтарымен центромерлік аймақтары арқылы жалғанады.

13.Гендік мутация(нүктелік) ДНК молекуласының құрылысындағы өзгерістермен сипатталады.2 классқа бөлінеді 1)репликация қателігі-нуклеотид жұбының алмасуы 2)оқылу ретінің жылжуы-нуклеотидтердің түсіп қалуы,қосылуы. ДНК тізбегіндегі 1 пуриндік негіздің (аденин)2 пуринмен (гуанин) алмасуы немесе 1 пиримидиндік негіздің (цитозин)2 пиримидинмен (тимин) алмасуы транзиция д.а.Пуриндік негіздердің (А-Г)пиримидиндік негізбен (Ц-Т)алмасуы трансверсия д.а.

14.ДНК молекуласының жарықтық қараңғылық және репликациядан кейінгі репарациясының маңызы Репарация-тірі ағзалардың мутагендік факторлар әрекетіне байланысты ДНК молекуласында пайда болған бұзылуларды қалпына келтіру қасиеті.типтері1.жарықтық 2.эксцизиялық 3.пострепликативтік 4.SOS репарация Жарықтық реперацияны ХХ ғ.КЕЛЬНЕР ашқан.Бактериялар мен саңырауқұлақтар ультракүлгін сәулесімен әсер еткенде олар тіршілігін жойған.Жарыққа шығарғанда тіршілігін жалғастырған. 1.қалыпты ДНК молекуласы Ултракүлгін жарығымен сәулелендіру 2.мутантты ДНК молекуласы-пиримидиндік димерлердің түзілуі Көзге көрінетін жарықтың әсері 3.фотолеаза ферментінің синтезі 4.димерлердің ажыратылуы 5.ДНК құрылысының бастапқы қалпына қайта келуі Эксцизиялық репарация-көзге көрінетін күндізгі жарықты қажет етпейді.Экс.репарацияға қатысатын гликозилаза ферменті әрқайсысы нуклеотидтердің түрлі бұзылуларын тауып байланысады.Гликозилазалардың ДНКга жалғануы апуриндік амидопириндік сайттардың түзілуіне себеп болады.ДНК не РНК тізбектерін осы молекулалардың ішкі аймақта үзетін фермент-эндонуклеаза,ал тізбектерді олардың шеткі ұштарынан үзетін фермент экзануклеаза д.а. Гликозилазалардың көмегімен жүретін репарация процесі: Пострепликативтік реп.Ағзада не жасушада жарықтық,қараңғылық репарация жұмыс істемей қалған кезде іске қосылатын репарация.

15.Онтогенездік дамудың ерте кезеңіндегі жасушалық механизмдер Онтогенез дараның жеке дамуы немесе дараның зигота түзілуімен басталып тіршілігін жойғанға дейінгі дамуы. Онтогенез механизміне мына процестер жатады;пролиферация,миграция,жасушаның сұрыпталуы, апоптоз Пролиферация (көбею) біржасушалы зиготаның бөлінуі арқылы көпжасушалы ұрық дамиды.Бөліну ағзаның өсуін қамтамасыз етеді. Жасуша миграциясы не орын ауыстыруы онтогенез процесінде үлкен ролі бар.Оның бұзылуы туа біткен даму ақаулығыны , гетеротопияға әкеп соқтырады.Мысалы,нейропластар миграциясының бұзылуы,микро-макрогирия ,полигирия, агирияға әкеледі. Жасушалардың сұрыпталуы олардың таңдамалы адгезиясы қалыпты дамуды қамтамасыз етіп морфогенезде маңызды роль атқарады және генетикалық бақылау мен қоршаған жасушалар әсерінің бақылауында болады.Ісік жасушалардың метостазға қабілеттілігі таңдамалы адгезияның бұзылуына байланысты. Жасушалардың жойылуы апаптоз және некрозға бөлінеді.Апоптоз қалыпты физиологиялық жағдайларға тән.Аналық дараларда вольф каналының дегенерациясы,аталық дараларда мюллер каналының дегенерациясы, 7-ші мойын омыртқасының тұсында қабырғалардың жойылуы , 9 10 омыртқаның орнына 4- 5 омыртқалы құйымшақтың сақталуы қуыстардың және тамырлардың түзілуі апоптозға мысал.

16.Онтогенездік дамудың ерте кезеңіндегі жұмыртқа жасушасының полярлығы,ооплазмалық сегрегация. Жұмыртқа жасушасында сарыуыздың орналасуының маңызы зор, өйткені болашақта ұрықтың кеіңстік құрылымын анықтайды. Саруыздың орналасу сипатына жұмыртқа жасушасының полярлығы байланысты: ядроның эксцентрлік орналасып, анимальды полюске қарай ығысуын және цитоплазмалық қосындылардың орналасу ерекшеліктерін көрсетеді. Цитоплазманың анимальды полюсінің аймағы эктодермалық ал вегетативті полюс аймағы-энтодермалық, экваторлық аймақ- мезодермалық потенцияға ие. Жұмыртқа жасушасының цитоплазмасында пайда болған жергілікті айырмашылық, оның ішкі сапасының әртүрлі болуына әкеледі, оны ооплазмалық сегрегация деп атайды. Ол ұрықтанудан кейін күшейеді де ұрықтың бастапқы жіктелуіне негіз болады. Жұмыртқа жасушасына сперматазоид енген соң цитоплазмадағы коваленттердің қай бөлінуі жүреді. Зиготаның жеке дамуы барсындағы бастапқы бағдарлама құрамында кеңістіктік ақпараттар бар,олар құрылымдардың дамуы үшін арқа-құрсақ және алдыңғы артқы координаттарды анықтайды.Жасушаның позициялық ақпаратына сәйкес мүшенің бастамасы өзінің орналасуын координаттық жүйе бойынша бағалап , содан кейін сол жағдайға байланысты жіктеледі.Жасушаның орналасуы ұрықтың ұзына бойы осьіндегі белгілі градиентпен орналасқан кейбір заттардың концентрациясымен анықталады. Детерминация- морфогенездің алғашқы кезеңдерінде дамып келе жатқан ағза бөлімдері арасында сапалық айырмашылықтардың пайда болуы.Қалыпты даму кезінде жауапты материалда индуктордың әсерінен алғашқыда тұрақсыз (лабильді) детерминация, кейіннен – қайтымсыз, стабильді детерминация жүреді. 1Жасушалардың дифференциациялануы –арнайы жасуша, мүшелер мен ұлпалардың қалыптасуына әкелетін дараның даму барысында біртекті жасушалар мен ұлпалардың арасында айырмашылықтардың пайда болуы және олардың өзгерулері.Этаптары; 2Жас.диф-ң ші себебі жұмыртқа жасуша цитоп-ң химиялық әртүрлілігі 3Ол ұрықтанудан кейін күшейеді;сперматазоид жұм. Жасушасына енген кезде цитоплазма компоненттерінің қайта орналастырылуы. 4Әртүрлі бластомерлерде әртүрлі индукторлар болады. 5Әртүрлі индуктор әр түрлі транскриптондарды іске қосады 6 Әртүрлі белок-ферменттер синтезделеді. 7 Жасушалардың әртүрлі типтері әртүрлі ұлпа түзеді. 8 Әртүрлі ұлпадан әртүрлі мүше түзеді.

17.Адамның менделдік белгілеріне анықтама беру ж/е олардың тұқым қуалау типін сипаттау. Тұқым қуалаудың негізгі заңдылықтарын Мендель ашқан. Оның зерттеулерінің жетістікке жетуі гибридологиялық талдауға байланысты болды. Бұл әдістің ерекшеліктері: замандастарымен салыстырғанда Мендель ата аналары мен олардың ұрпақтарындағы барлық белгілерді санамай жеке альтернативті белгіні бөліп алып, соның т.қ/н талдады; бірқатар ұрпақ бойы әрбір альтернативті белгінің т.қ/на нақты сандық есеп жүргізіп отырды; Шағылыстырудан алынған бірінші ұрпақ ғана қадағаланып қоймай, әрбір будандардың өздігінен тозаңдану кезіндегі алынған ұрпақтары да сипатталып отырады. Мендель алғашқы тәжірибесін ас бұршақа жасады, ол оның генотипіне мән бермей тек фенотипі б/ша жүргізді, осы тәжірибенің нітижесінде медель үш ережені ашты, осы заң б/ша тұқым қуалайтын белгілерді мендельденуші белгілер д/а. барлық мендельденуші белгілер дискретті ж/е моногенді бақыланады. Белгілер доминантты не рецесивті болуы мүмкін, мысалы: көздің қара не көк болуы, тұқым қуалайтын саңылау мылқаулық, фенил кетанурия, глаукома, алты саусақтылық, солақайлық жақыннан көргіштік, шашы тік не бұйра болуы ж/е т.с.с. фенотипінде айқын көрініс беретін белгілер. Кей жағдайда белгі рецесивті болып, келесі ұрпақта жарыққа шығады.

18.Белгілердің аутосомолық және жыныспен тіркес тұқым қуалауын сипаттау Аутосомды доминантты -ауру әр ұрпақта кездеседі(вертикаль түрде) ; -ауру мен сау адамның ара-қатынасы 1/1; -ер адамдармен әйел адамда бірдей кездеседі; -ауру баланың ата-анасының біреуі ауру; -екеуі де сау ата-ананың барлық балалары сау; -екеуі де ауру ата-анада ауру бала туылады. Аутосомды рецессивті -белгі ұрпақтан аттап беріледі(горизонталь); -жынысына тәуелсіз; -сау ата-анадан ауру бала туылуы мүмкін 25%; -ағайыннан жиеніне беріледі (фенилкетонурия,галактозия) Жыныс хромосомалары(Х ж/е У)арқылы тұқым қуалайтын белгілерді жыныспен тіркес деп атайды.Адамда У хромосомасы тек ер адамда болса Х хромосомасы екі жынысқа да бірдей беріледі.Әйел адам Х хром.да орналасқан ген бойынша гомо және гетерозигота болуы мүмкін .Ер адамда жыныс Х хром.ы біреу болғандықтан геннің бәрі рецессивті болса да фенотипте көрініс береді.Ондай ағзаны гемизиготалы деп атайды.

19. Дигетерозиготалы дараларды будандастырғанда геннің тәуелсіз тұқым қуалауын сипаттау А-қара көзді а-көк көзді В-оңқай в-солақай Р: ♀ АаВв Х ♂аналық АаВв

♀ ♂	АВ	Ав	аВ	ав
АВ	ААВВ	ААВв	АаВВ	АаВв
Ав	ААВв	ААвв	АаВв	Аавв
аВ	АаВв	АаВв	ааВВ	ааВв
ав	АаВв	Аавв	ааВв	аавв

9АВ; 3Ав; 3аВ; 1ав;