VI. Темы рефератов:

1. Микро РНК и ее роль в транскрипционной репрессии генов за счет подавления трансляции матричной РНК.

2. Механизм трансляции белков.

3. Факторы транскрипции. Доменная организация. Гомеобоксы.

4. Апоптоз.

5. Онкогенез.

6. Метилирование ДНК. Метилазы. Метилом – паттерн метилирования генома клетки или группы клеток.

7. Лектины.

8. Иммуномодуляторы.

9. Топоизомеразы.

10. Стволовые клетки. Теломеразы.

VII. Рекомендуемая литература Основная

1. Плакунов В.К. Основы энзимологии. – М.: Логос, 2001. – 128 с.

2. Алексеев В.И., Каминский В.А. Прикладная молекулярная биология.

Изд-во ДВГУ. Изд.2. 2005. -200 с.

3. Галимова М.Х. Ферментативная кинетика: Справочник по механизмам реакций. М.: Логос. 2007. 320 с.

4. Льюин Б. Гены (Genes IX). – Бином. Лаборатория знаний. 2011. 896 с .(Серия – лучший зарубежный учебник)

5. Браун Т.А. Геномы. (Институт компьютерных исследований. Ижевск. 2011). 944 с.

6. Эпигенетика (под редакцией С.М. Закияна, В.В. Власова, Е.В. Дементьевой). 2012. Новосибирск. Изд-во СО РАН.

Методическое обеспечение дисциплины:

Учебно-тематический план курса “Энзимология”.

Технические средства обеспечения дисциплины:

1. Мультимедийная техника. 2. Схемы, иллюстрирующие основные принципы формирования вторичной, третичной и четвертичной структуры белков. 3. Графические представления уравнения Михаэлиса-Ментен. 4. Иллюстрация регуляции синтеза белков на уровне лактозного оперона. 5. Номенклатура ферментов. Компьютерная база данных в Интернете.

Программа составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО с учётом рекомендаций и ПрООП ВПО по специальности 020201.65 – «Биология».

Автор Н.А. Одинцова

Рецензент (ы) _________________________

Программа одобрена на заседании кафедры биохимии, микробиологии и биотехнологии

от « 4 » октября 2013 года, протокол № 12.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

ШколА естественных наук двфу

Специальность 020208.65 "Биохимия"

Словарь терминов

Аденовирусы – семейство ДНК-содержащих вирусов позвоночных, лишенных липопротеиновой оболочки и состоящих из белкового капсида и двуцепочечной линейной молекулы ДНК. Вызывают острые респираторные заболевания.

Амилоид – белок, образующий агрегаты с упорядоченной -структурой.

Ангиогенез – процесс образования новых кровеносных сосудов в органе или ткани.

Апоптоз – программируемая клеточная смерть, регулируемый процесс самоликвидации на клеточном уровне. Необходим для уничтожения дефектных клеток.

Атрофия – уменьшение размеров органа или ткани, характеризующееся нарушением или прекращением их функций.

Бактериофаг – вирус, поражающий бактериальные клетки.

Бластомеры – клетки, образующиеся при дроблении зиготы на ранних стадиях эмбрионального развития.

Бластоциста – этап развития оплодотворенной яйцеклетки млекопитающих, представляющий собой полый пузырек. Состоит из трофобласта (внешний слой) и внутренней клеточной массы. На стадии бластоцисты эмбрион перемещается в полость матки и имплантируется в ее стенку.

Вектор – молекула нуклеиновой кислоты, в которую интегрируют целевой фрагмент ДНК. Используется для переноса генетического материала в клетку-реципиент.

Гаструляция – сложный процесс морфогенетических изменений, сопровождающийся размножением, ростом, направленным перемещением и дифференцировкой клеток, в результате чего образуется 3 зародышевых листка, источники зачатков тканей и органов.

Геликазы – ферменты, расплетающие двуцепочечные ДНК и РНК, используя энергию гидролиза нуклеозидтрифосфатов. Необходимы для таких процессов как репликация, репарация, рекомбинация и транскрипция.

Герминальные клетки – ряд поколений клеток от первичных половых клеток зародыша до гамет.

Гетерохроматин – участки хроматина, находящиеся в конденсированном состоянии и характеризующиеся низкой транскрипционной активностью и поздней репликацией.

Гистоны – небольшие сильно основные белки, связывающиеся с ДНК и участвующие в ее упаковке.

Гомеобокс – участок гена размером 180 н.п., кодирующий белковый домен (гомеодомен), способный специфически связывать ДНК. Выявляется в генах, вовлеченных врегуляцию развития (гомеозисных генах).

Губчатая энцефалопатия – нейрогенеративная прионная болезнь, приводящая к необратимым, летальным изменениям в головном мозге пораженных животных.

Делеция – потеря участка хромосомы размером один нуклеотид и более.

Деметилазы – ферменты, катализирующие удаление метильных групп.

Десмосомы – межклеточные контактные структуры, характерные для эпителиальных и некоторых других типов клеток. Обеспечивают механическую связь между клетками.

Детерминация – латентная дифференцировка, возникновение качеств, различий между частями развивающегося организма на стадиях, предшествующих появлению морфологических закладок органов и тканей.

ДНК-полимераза – фермент, осуществляющий полимеризацию дезоксирибонуклеотидов по принципу комплементарности, используя в качестве матрицы цепочку ДНК или РНК.

Домен – участок белка, характеризующийся определенной последовательностью аминокислот и пространственной структурой и выполняющий определенную биологическую функцию.

Зародышевые листки – сори тела зародыша многоклеточных животных, образующиеся в процессе гаструляции и дающие начало разным органам и тканям: наружный - эктодерма, внутренний – энтодерма, и средний – мезодерма.

Зигота – оплодотворенное яйцо. Диплоидная клетка, начальная стадия эмбрионального развития.

Иммунопреципитация – метод, который основан на преципитации определенного белка/белкового комплекса из раствора/клеточного экстракта с помощью специфичных антител.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки – клетки, получаемые в результате репрограммирования соматических клеток с помощью эктопической экспрессии определенного набора транскрипционных факторов.

Интрон – участок гена эукариот, не кодирующий белок. Удаляется из молекулы РНК в ходе сплайсинга.

Киназы – ферменты, катализирующие перенос фосфатной группы от молекулы аденозинтрифосфата на какой-либо субстрат.

Клеточный цикл – период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления.

Клонирование – процесс получения генетически идентичной г7руппы клеток (клона) из одной первоначальной клетки. Клонирование ДНК – процесс получения множественных копий отдельного гена или фрагмента ДНК.

Коммитирование – постепенное ограничение возможных направлений развития клетки.

Криокнсервация – низкотемпературное хранение живых биологических объектов (при температуре жидкого азота -196⁰С) с возможностью восстановления их биологических функций после размораживания.

Лентивирусы – род вирусов сем.ретровирусов с длительным инкубационным периодом, относятся к медленным вирусам. Способны заражать непролиферирующие клетки.

Лектины – гликопротеины, молекулы, выполняющие защитные функции у растений и участвующие в обеспечении конститутивного иммунитета у животных.

Лигирование – соединение двух молекул с образованием новой химической связи с участием фермента лигазы.

Липосомы – искусственно создаваемые липидные везикулы, состоящие из одного или нескольких фосфолипидных бислоев, разделенных водной фазой. Используются для доставки различных веществ в клетки.

Мейоз – способ деления диплоидных клеток, в результате которого число хромосом уменьшается вдвое, что приводит к образованию гаплоидных клеток.

Метилирование ДНК – процесс ковалентного присоединения метильной группык основаниям в составе ДНК.

Метилом – паттерн метилирования генома клетки или группы клеток.

МикроРНК – класс некодирующих РНК. Имеют размер 20-25 нуклеотидов и играют важную роль в транскрипционной репрессии генов за счет подавления трансляции матричной РНК.

Микрочип – технология гибридизации ДНК с микропробами, точечно нанесенными на положку. Используется для изучения экспрессии генов, распределения модификаций в хроматине и др.

Митоз – способ деления соматической клетки, который обеспечивает одинаковое распределение редуплицированных хромосом между ядрами дочерних клеток.

Мобильные элементы (транспозоны) – последовательности ДНК, которые могут перемещаться или увеличивать свою копийность в геноме.

Моноклональные антитела – антитела, вырабатываемые имунными клетками, принадлежащими к одному клеточному клону.

Морула – стадия развития, когда эмбрион представляет собой скопление клеток (бластомеров) без обособленной полости.

Нейротрансмиттеры – БАВ, посредством которых осуществляется передача электрического импульса с нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами.

Нокаут – экспреиментальоне направленное повреждение обоих аллелей гена с целью его необратимого «выключения».

Нокдаун – обратимое подавление экспрессии гена, например, при помощи РНК-интерференции.

Нуклеосома – структура, являющаяся элементарной единицей упаковки хромасомной ДНК. Состоит из гистонового октамера и обернутой вокруг него двойной спирали ДНК.

Онкоген – ген, активация которого вследствие мутаций или других причин приводит к превращению нормальной клетки в раковую. В норме функционируют в определенных фазах клеточного цикла и стадиях дифференцировки, а затем находятся в репрессированном состоянии.

Ооцит – женская половая клетка. Различают ооциты 1 и 2 порядка.

Ориджин репликации – участок генома, на котором происходит инициация репликации.

Ортологи – гомологичные гены и белки у разных видов.

Паралоги – дуплицированные гены, эволюционировавшие в разных направлениях в геноме одного вида.

Партеногенез – форма полового размножения, при которой яйцеклетки развиваются во взрослый организм без оплодотворения.

Плазмида – кольцевая суперспирализованная молекула ДНК, несущая дополнительные факторы наследственности и способная к автономной репликации.

Плюрипотентность – способность клеток дифференцироваться в производные трех зародышевых листков.

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – метод амплификации фрагментов ДНК с использованием термобильной ДНК-полимеразы и пары олигонуклеотидных праймеров.

Праймер – короткая одноцепочечная молекула нуклеиновой кислоты, к которой полимераза присоединяет новые нуклеотиды в процессе синтеза ДНК или РНК.

Прион – белок с особой конформацией, способный перестраивать по своему образцу и подобию вновь синтезируемые гомологичные, а иногда, и гетеролдогичные, полипептиды. В результате изменения простанственной структуры белок может инактивироваться или приобретать новые функции, что приводит к наследуемому изменению признака.

Прионизация – изменение пространственной укладки полипептида без изменения его первичной структуры.

Пролиферация – увеличение количества клеток путем митотических делений.

Промотор – последовательность нуклеотидов ДНК, с которой связывается РНК-полимераза, для инициации транскрипции соответствующего гена.

Протамины – низкомолекулярные белки, отличающиеся большим количеством основных аминокислот, особенно, аргинина. В ходе сперматогенеза замещают гистоны и участвуют в упаковке ДНК в ядрах сперматозоидов.

Протеолиз – ферментативный гидролиз белков.

Протеасома – белковый комплекс, осуществляющий гидролиз ненужных или поврежденных белков до коротких пептидов.

Процессинг – процесс формирования зрелых молекул РНК из их предшественников.

Региональные стволовые клетки – взрослые соматические мультипотентные стволовые клетки различных органов, способные к дифференцировке в клетки «своего» органа.

Рекомбинация – обмен участками между двумя молекулами ДНК. В мейозе – обмен участками между гомологичными хромосомами во время их конъюгации (кроссинговер).

Рапарация ДНК – процесс исправления повреждений ДНК: модифицированныхьоснований и нуклеотидов, разрывов, неканонических пар оснований.

Репликация – процесс удвоения молекулы ДНК, обеспечивающий точное копирование генетической информации и ее передачу от поколения к поколению.

Репликон – участок генома, репликация которого находится под контролем одного ориджина репликации.

Репрограммирование – изменение свойств клетки, основанное на стирании старой и установлении новой эпигенетической программы.

Ретровирусы – семейство РНК-содержащих вирусов, заражающих преимущественно позвоночных. Используют для репликации своего генома механизм обратной транскрипции.

Рибонуклеазы – ферменты класса гидролаз, катализирующие гидролиз фосфодиэфирных связей между нуклеотидами в РНК.

РНК-полимераза – фермент, осуществляющий синтез молекул РНК на матрице ДНК (транскрипция).

Саттелитная ДНК – фракция генома эукарит, состоящая из высокоповторяющихся коротких нуклеотидных последовательностей ДНК, которые расположены тандемно друг за другом.

Секвенатор – прибор, предназначенный для определения порядка расположения нуклеотидов в молекуле ДНК (РНК) или порядка аминокислот в белке.

Синтетазы – (лигазы), класс ферментов, катализирующих соединение двух разлчичных молекул за счет энергии сопряженной реакции гидролиза аденозинтрифосфата.

Солидная опухоль – опухоль, развившаяся не из клеток кроветворной системы.

Соматические клетки – клетки, формирующие тело организма (все клетки за исключением клеток зародышевого пути).

Сплайсинг – вырезание из молекулы РНК интронов и соединение экзонов в одну молекулу.

Теломера – концевой участок эукариотической хромосомы, необходимый для стабильности хромосомы в митотическом цикле.

Теломераза – фермент, достраивающий ДНК на концах хромосом, которая укорачивается в процессе репликации. Активна в клетках зародышевого пути, стволовых клетках и клетках опухолей.

Тератома – дезорганизованная масса клеток, содержащая дифференцированные ткани вмеремешку с недифференцированными стволовыми клетками, которые продолжают делиться и дифференцироваться.

Топоизомеразы – ферменты, способные менять топологическое состояние кольцевых ДНК и уровень их спирализации путем создания временного однонитевого или двунитевого разрыва в молекуле ДНК, проведения через разрыв другого, целого сегмента цепи и воссоединения цепи в месте разрыва.

Тотипотентность – способность клетки путем деления дать начало любому клеточному типу организма и самому организму. Яйцеклетки и бластомеры начальных дроблений – тотипотентны.

Транскриптом – совокупность всех транскриптов, синтезируемых одной клеткой или группой клеток.

Транскрипционный фактор – белок, контролирующий процесс синтеза мРНК га матрице ДНК путем связывания со специфичными участками ДНК. Он обеспечивает снижение (репрессор) или повышение (активатор) константы связывания РНК-полимеразы с регуляторными последовательностями гена.

Транслокация – хромосомная перестройка, при которой происходит перенос участка одной хромосомы на другую.

Трансферазы – ферменты, катализирующие реакции переноса групп атомов от молекулы одного вещества (донора) на молекулу другого вещества (акцептор).

Унипотентность – способность дифференцироваться только в клетки одного типа.

Фосфатазы – ферменты класса гидролаз, отщепляющие фосфат от многих типов молекул.

Химера – организм, происходящий из клеток двух или более зигот.

Хроматин – нуклеопротеид клеточного ядра, составляющий основу хромосом. В его состав входят ДНК, гистоны, негистоновые белки и РНК.

Цитокины – небольшие пептидные информационные молекулы, которые регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия. Определяют выживаемость клеток, стимуляцию или ингибирование их роста, дифференцировку и апоптоз.

Цитоскелет – клеточный каркас, находящийся в цитоплазме клетки. Динамичная, изменяющаяся структура.

Шапероны –класс белков, функция которых заключается в формировании правильной третичной структуры белков, а также образовании и диссоциации белковых комплексов.

Экзон – участок гена эукариот, сохраняющийся в молекуле РНК после сплайсинга. Может содержать как кодирующие белок, так и нетранслируемые последовательности.

Экзонуклеаза – фермент, последовательно отщепляющий нуклеотиды от конца полипептидной цепи путем гидролиза фосфодиэфирных связей между нуклеотидами.

Эмбриоидные тельца – конгломераты клеток, находящихся на различных стадиях дифференцировки. Формируются при спонтанной или направленной дифференцировке эмбриональных стволовых клеток в случае культивирования на мало-адгезивных поверхностях или в суспензии.

Эндонуклеаза – фермент, гидролизующий фосфодиэфирные связи внутри полинуклеотидной цепи.

Энхансер – участок который за счет взаимодействия с белками (факторами транскрипции) многократно увеличивает уровень транскрипции гена или группы генов.

Эухроматин – участки хроматина, находящиеся в деконденсированном состояниив интерфазе. Характеризуется высокой плотностью генов и транскрипционной активностью.

Ядерный матрикс – внутриядерная фибриллярная сеть, необходимая для организации хроматина, а также процессов транскрипции и репликации.