Практична робота №1

Тема: Розв’язання елементарних вправ з молекулярної біології

Мета: Вдосконалити знання про будову та функції нуклеїнових кислот, білків. Навчитися розв’язувати елементарні вправи та задачі з молекулярної біології.

Теоретичні відомості:

Генетичну інформацію більшості живих організмів закодовано в молекулах дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК). У деяких вірусів спадкову інформацію закодовано в молекулах рибонуклеїнової кислоти (РНК). Мономерами нуклеїнових кислот виступають нуклеотиди, інформаційною частиною яких служать азотисті основи. До складу ДНК входять азотисті основи: аденін (А), гуанін (Г), цитозин (Ц), тимін (Т); до складу РНК – аденін, гуанін, цитозин, урацил (У).

Ген – це частина молекули ДНК, у якій відповідно до генетичного коду записано інформацію про послідовність певних амінокислот, що входять до складу білка. Різні амінокислоти кодуються кодонами, які являють собою триплети послідовно розташованих нуклеотидів.

Генетичний код (РНК)

Перший нуклеотид	Другий нуклеотид				Третій нуклеотид
	У	Ц	А	Г
У	Фенілаланін	Серин	Тирозин	Цистеїн	У
	Фенілаланін	Серин	Тирозин	Цистеїн	Ц
	Лейцин	Серин	Стоп	Стоп	А
	Лейцин	Серин	Стоп	Триптофан	Г
Ц	Лейцин	Пролін	Гістидин	Аргінін	У
	Лейцин	Пролін	Гістидин	Аргінін	Ц
	Лейцин	Пролін	Глутамін	Аргінін	А
	Лейцин	Пролін	Глутамін	Аргінін	Г
А	Ізолейцин	Треонін	Аспарагін	Серин	У
	Ізолейцин	Треонін	Аспарагін	Серин	Ц
	Ізолейцин	Треонін	Лізин	Аргінін	А
	Метіонін	Треонін	Лізин	Аргінін	Г
Г	Валін	Аланін	Аспарагінова кислота	Гліцин	У
	Валін	Аланін	Аспарагінова кислота	Гліцин	Ц
	Валін	Аланін	Глутамінова кислота	Гліцин	А
	Валін	Аланін	Глутамінова кислота	Гліцин	Г

Ген виконує функції збереження, передачі та реалізації спадкової інформації. Збереження та передача спадкової інформації забезпечуються комплементарністю азотистих основ: А – Т, А – У, Г – Ц. Процес переносу інформації з ДНК на інформаційну РНК (іРНК) називається транскрипцією.

Реалізація генетичної інформації, яка міститься в нуклеїнових кислотах, у послідовність амінокислот поліпептидного ланцюга називається трансляцією. Трансляція здійснюється згідно з генетичним кодом.

Гени, які кодують первісну структуру білка, містять інформативні ділянки – екзони та неінформативні – інтрони. При транскрипції вся послідовність ДНК переводиться в послідовність РНК. Потім неінформативні ділянки РНК вирізаються, а інформативні зшиваються за допомогою спеціальних ферментів. Цей процес має назву сплайсинг.

Перенесення генетичної інформації з РНК на ДНК називається зворотною транскрипцією, яка також здійснюється згідно з правилом комплементарності. Зворотна транскрипція відбувається за допомогою ферменту зворотної транскриптази, або ревертази. Деякі зміни в послідовності азотистих основ ДНК (втрати, вставки або перестановки нуклеотидів, заміна азотистих основ) призводять до генних мутацій. Ці зміни порушують структуру та функції кодованих білків, що зумовлює зміну ознак, для розвитку яких потрібні дані білки.