
- •Перечень сокращений
- •Раздел I. Организация генетического материала…………………… 12 Глава 1 . Генный уровень организации генетического материала ….12
- •Глава 2. Хромосомный уровень генетического материала…………40
- •Глава 3. Геномный уровень организации
- •Раздел II. Матричный синтез информационных макромолекул……. 97
- •Глава 4. Перенос генетической информации……………………… 97
- •Глава 5. Общий перенос информации……………………………. 101
- •Глава 6. Экспрессия генетического материала……………………. 129
- •Раздел I. Организация генетического материала
- •Глава 1. Генный уровень организации генетического материала
- •1.1. Классификация генов
- •1.2. Основные свойства гена
- •1.4. Структура генов прокариот
- •Транскрипции
- •Лидерная м-рнк uuuuuuuu- он 3′
- •1.5. Гены эукариотических организмов
- •1.5.1. Кластер генов гемоглобина
- •1.5.2. Кластер генов гистонов
- •1.5.3. Кластер рибосомных генов
- •Глава 2. Хромосомный уровень генетического материала
- •2.1. Хромосомы прокариот и вирусов
- •Льтате осмотического шока).
- •2.2. Хромосомы эукариот
- •2.2.1. Нуклесомная нить.
- •(Из: Клаг, 2009)
- •2.2.2. Наднуклеосомная укладка днк
- •Фибрилла – нуклеомер (Из: Жимулев.2007).
- •(Из: Фаллер, 2003)
- •2.2.3. Морфология метафазных хромосом
- •Уровни компактизации хроматина
- •2.2.4. Кариотип
- •Классификация хромосом согласно Денверовской классификации
- •2.2.5. Политенные хромосомы и хромосомы типа ламповых щеток
- •Глава 3. Геномный уровень организации наследственного
- •3.1. Геном вирусов
- •«Ламповых щеток» (Callan, 1941- из:Жимулев, 2007).
- •3.2. Геном прокариот
- •Размеры геномов прокариот
- •Состав сложных геномов бактерии
- •Тремя генами; б-сложный транспозон Тn10 с двумя
- •3.3. Геном эукариот
- •Размер геномов некоторых эукариот
- •7 Хромосомы человека и кукурузы (Из: Клаг,2009).
- •Количество и плотность генов в 5 отсеквенированных эукариотических геномах
- •3.3.1. Простые тандемные повторы (сателлиты).
- •3.3.2Диспергированные повторы
- •Классификация мобильных элементов.
- •Мобильные элементы
- •3.3.3. Геном цитоплазматических днк
- •3.3.4. Геном человека
- •Хромосомы 21 человека (Из: Клаг.2009).
- •Раздел II. Матричный синтез информационных макромолекул.
- •Глава 4. Перенос генетической информации
- •Глава 5. Общий перенос информации
- •5.1. Воспроизведение генетической информации. Репликация днк.
- •Параметры репликации днк у прокариот и эукариот (Из: Жимулев, 2007).
- •Включается в растущую цепь дочерней днк
- •5.1.1. Инициация репликации днк
- •5.1.4. Репликация теломерных отделов днк
- •5.1.5. Метилирование днк
- •Глава 6. Экспрессия генетического материала
- •6.1. Транскрипция днк (синтез рнк)
- •6.1.1.Транскрипция у прокариот
- •6.1.2. Транскрипция у эукариот
- •6.1.3. Процессинг пре-рнк
- •6.2. Принципы кодирования генетической информации Генетический код и его свойства
- •6.3. Трансляция мРнк
- •6.3.1.Структура и функции мРнк
- •6.3.2. Структура и функции тРнк
- •6.3.3. Структура и функции рРнк
- •4 Домена (Из: Коничев, 2003)
- •6.3.4. Рибосомы.
- •6.3.6. Активация аминокислот
- •3.3.7. Инициация трансляции
- •6.3.8. Элонгация трансляции
- •6.3.9. Терминация трансляции
- •Проверочные задания
- •2. Укажите какие из следующих утверждений правильные, а какие - нет. Если утверждение не верно, объясните почему.
- •3. Одна цепь участка днк, выделенной из е.Coli, имеет следующую последовательность оснований: 5′ gтаgсстасссатаgg 3′
- •Раздел II. Организация генетического материала
- •Глава 4. Генный уровень организации генетического материала
- •4.1. Классификация генов
- •4.2. Основные свойства гена
- •4.4. Структура генов прокариот
- •4.5. Гены эукариотических организмов
- •4.5.1. Кластер генов гемоглобина
- •4.5.2. Гены гистонов
- •4.5.3. Кластер рибосомных генов
- •Глава 5. Хромосомный уровень генетического материала
- •5.1. Хромосомы прокариот и вирусов
- •Льтате осмотического шока).
- •5.2. Хромосомы эукариот
- •(Из: Клаг, 2009)
- •5.2.1. Нуклесомная нить.
- •5.2.2. Наднуклеосомная укладка днк
- •Фибрилла – нуклеомер (Из: Жимулев.2007).
- •5.2.3. Морфология метафазных хромосом
- •Из: Жимулев, 2007).
- •Уровни компактизации хроматина
- •5.2.4. Кариотип
- •Классификация хромосом согласно Денверовской классификации
- •5.2.5. Политенные хромосомы и хромосомы типа ламповых щеток
- •Глава 6. Геномный уровень организации наследственного
- •2.3.1. Геном вирусов
- •«Ламповых щеток» (Callan, 1941- из:Жимулев, 2007).
- •2.3.2. Геном прокариот
- •Размеры геномов прокариот
- •Состав сложных геномов бактерии
- •(В тнп) кольцевой днк у е.Соli.
- •Тремя генами; б-сложный транспозон Тn10 с двумя
- •Характеристика некоторых транспозонов (Из: Айяла-Кайгер, 1988)
- •Антибиотикам: tеtr, саmr, kаnr, strr и аmpr; точками обозна- чены гены конъюгации,штриховкой – мобильные элемен-
- •2.3.3. Геном эукариот
- •Размер геномов некоторых эукариот
- •Количество и плотность генов в 5 отсеквенированных эукариотических геномах
- •2.3.3.1. Простые тандемные повторы (сателлиты).
- •2.3.3.2. Тандемно организованные кластеры генов
- •Классификация мобильных элементов.
- •2.3.3.3. Геном цитоплазматических днк.
- •2.3.3.4. Геном человека
- •Хромосомы 21 человека (Из: Клаг.2009).
2.3.3.3. Геном цитоплазматических днк.
Геном цитоплазматических ДНК включает два типа ДНК: ДНК митохондрий (мтДНК) и ДНК хлоропластов (хлДНК). Они наследуются по материнской линии, а не согласно законам Менделя. Часть белков и все РНК, кодируемые этими ДНК синтезируется в самых органеллах; часть белков органелл кодируется ядерной ДНК и синтезируется в цитоплазме. Геном митохондрий и хлоропластов состоит из нескольких копии кольцевых сверх спирализованных ДНК, которые находятся в матриксе этих органелл. Способны упаковки ДНК не известны. Гены мтДНК и хлДНК не содержит интронов.
Геном митохондрий. У большинства эукариот мтДНК является кольцевой двуспиральной молекулой ДНК, которая реплицируется полуконсервативно и не связана с белковыми молекулами. Размер генома мтДНК различен у разных эукариот и может составлят от 16,6 тыс п.н. у человека до 367 тыс п.н. у растения Arabidopsi. Число копий ДНК у митохондрий составляет 5-10 молекул на органеллу.
Для мтДНК большинства эукариот характерно отсутствие интронов и ДНК – повторов. У очень крупных геномов мтДНК избыточная ДНК составляет последовательности с неизвестными функциями.
Генетический код мтДНК отличается от стандартного генетического кода. Для репликации используется белки, кодируемые ядерной ДНК. В настоящее время секвенирована мтДНК более чем у 20 видов эукариот. На долю мтДНК у млекопитающих приходится 1% от всей клеточной ДНК: у крупных мтДНК (выше растения и крупные яйцеклетки амфибий) доля мтДНК составляет 99% всей ДНК клетки.
МтДНК человека была расшифрована в 1981 году. Она содержит 16569 пар нуклеотидов (рис.145) и представлена 1 копией кольцевой ДНК, которая состоит из тяжелой (Н-цепь) и легкой (L-цепь) цепей, различающихся по плотности.
Рис.145. Митохондриальная ДНК человека (Из: Коничев, 2003)
Геном митохондрий кодирует 13 белков, 22т РНК, 2рРНК. Большая часть генов кодирует белки комплекса окисляющею НАДН, остальные – 2 субъединицы АТФ-азы, 3 субъединицы цитохромоксидазы, 1 субъединицу цитохрома. Гены всех, белков кроме, 2рРНК и 6т РНК расположены на Н-цепи ДНК; гены 14т-РНК и одного белка – на L-цепи. Межгенные промежутки не превышают 25п.н. и чаще всего составляют 3 п.н., а иногда перекрываются.
Приблизительно такой же геном имеют мтДНК, коровы, мыши. Количество генов у растений выше, (до 200) количество копей составляет величину от 1 до 100.
ДНК хлоропластов (хлДНК)-это замкнутая кольцевая ДНК с величиной последовательности в интервале 130-160 п.н. Для нее характерна высокая степень консервативности. ХлДНК содержит около 130 генов. 8 генов рРНК по 2 каждого вида: 4,5S, 5S, 16S и 23S, гены 30 видов тРНК, 20 генов рибосомальных белков, 40 белков мембраны тиллакоидов (структура хлоропласта). Гены белков имеют интроны. Синтез основного фермента хлоропластов, принимающего участие в темновой фазе фотосинтеза – рибулозодифосфаткарбоксилазы (РДФК) обеспечивают геномы хлДНК и ядерная ДНК, т.е. функционирование хлоропластов зависит от контроля как хл ДНК так и ядерной ДНК.