30.Репликация днк. Принцип комплементарности и его биологическая роль.

Репликация – это процесс самоудвоения молекулы ДНК, происходящий под контролем ферментов. Репликация осуществляется перед каждым делением ядра. Начинается она с того, что спираль ДНК временно раскручивается под действием фермента ДНК-полимеразы. На каждой из цепей, образовавшихся после разрыва водородных связей, по принципу комплиментарности синтезируется дочерняя молекула ДНК. Материалом для синтеза служат свободные нуклеотиды, которые есть в ядре.

Полинуклеотидная цепь ДНК закручена в виде спирали и соединена с другой цепью, комплиментарной ей помощью водородных связей, образующихся между аденином и тимином (две связи), а также гуанином и цитизином (три связи). Нуклеотидв А и Т, Г и Ц называются комплиментарными. В результате у всякого организма число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых – числу цитидиловых. Благодаря этому свойству последовательность нуклеотидов в одной цепиопределяет их последовательность в другой.

Удвоение ДНК служит универсальным механизмом для воспроизведения генетической информации, необходимой для деления клеток.

Начинается репликация с того, что спираль ДНК временно раскручивается под действием фермента ДНК-полимеразы. На каждой из цепей, образовавшихся после разрыва водородных связей, по принципу комплементарности синтезируется дочерняя цепь ДНК.

Т.о. каждая нуклеотидная цепь выполняет роль матрицы для новой комплиментарной цепи. В результате получается две молекулы ДНК, у каждой из которых одна цепь родительская, а другая вновь синтезированная. Причем одна новая цепь синтезируется сплошной, а вторая – сначала в виде коротких фрагментов, которые потом сшивает ДНК-лигаза. В результате образуется две новые молекулы ДНК представляющие собой точную копию исходной молекулы.

Биологический смысл репликации состоит в точной передаче наследственной информации от материнской клетки к дочерним.

33.Молекулярная структура антител. Антитела – сывороточные / секреторные Ig, кот. обладают способностью к специф. взаимод. с опр. Ag / гаптенами, и появл. в организме млекопит. под возде-ем конкретных Ag. A b – гликопептид с четвертичной стр-ой: 2 тяжелые Б цепи и 2 легкие (~ в 2 р. кор. тяжелых, ок. 220 а.к. ост.). Тяжелые цепи соед. дисульфидными мостиками. Легкие цепи м/у собой не взаимод., присоед. к тяж. цепям (распол. вдоль их участков). Легкие и тяж. ориентированы ||. Легкие цепи м. присоед. к тяж. с помощью S-S – ковалнт. св., но в нек. Ig S-S м. не быть. Легкие один., тяж. – одинаковые → молекула симметрична. В организме м.б. неполная Ab – несимметричны → хуже св. с Ag. Устойчивая структура Ab обыславливается им. ковал. св. в молекуле. Ag-специфичность не нарушается при выделении. Цепи сост. из повторяющихся доменов (4-5). Домены – глобулы ≈110 а.к. ост. Первые 110 а.к. с N-конца – вариабельные домены. Отличаются по первичной стр-ре. В их различии обуславливается Ag-специфичность Ab. Домены: V-домены (L+H цепи) и С-домены (пост.). Легкая цепь сост. из 2 доменов (V+C). Нумерация нач. от вариабельных доменов. Три каркасных участка домена – строго постоянны (у всех Ig), нужны для придания доменам глобулярной формы. М/у ними распол. гипервариабельные участки домена. Хим. св. Ab и Ag обеспеч. небольшим уч-ком, кот. сост. из V_L и V_H, где есть углубления опр. формы, куда попадает Ag детерминанта. М/у С_Н1 и С_Н2 нах. неглобулярный уч. → гибкая молекула → м. занимать любую конфигурацию – эт шарнирный участок. Уч. из 2 тяж. цепей – абсолютно жесткий. У человека есть 5 классов Ig. IgA сущ. в сывороточной форме в виде мономера, но м. попадать в секреты слизистых / млечных желез – обр. димер – 2 мономера соед. Б J-цепью, кот. секрет В-лимф. Св. происх. на послед. этапе секреции. Рецептор на кл. пов-сти узнает димер → комплекс рецептора и димера IgA транспортируется в кл. путем эндоцитоза → к противоположной ст. кл – пузырек сливается, протеаза отрезает Р так, что его часть оказ. в составе димера. IgМ – пентамер. Сначало соед. 2 мол. так, что потом присоед. еще 3. Связываются дисульфидными мостиками. Они важны на первых этапах ИО, чтобы очень прочно св. Ag. IgG выделяют 4 подкласса: 1, 2, 3 и 4. Отлич. по стр-ре и функциям. Они самые долгоживующие, поэтому их больше всего в плазме крови, они наиб. стабильны. IgE относится к реакциям гиперчувствительности немедленного типа.

Паратоп – уч-ок Ab, кот. св. с Ag детерминантой. Это пов-сть выемки м/у тяж. и легк. цепями, в кот. возм. возникновение слабой хим. связи с Ag.

СВОЙСТВА	КЛАСС ИММУНОГЛОБУЛИНОВ
	lgA	lgD	lgE	lgG	lgM
Тип Н-цепи	α	δ	ε	γ	µ
Кол-во С-доменов в Н ц.	3	3	4	3	4
Форма сущ. вне кл.-продуцента	Моно/димер	мономер	мономер	мономер	пентамер
Молекуляр. масса, кДа	170/350	180	190	150	900
% от общего кол-ва Ig	15	<1	<1	80	5

Им. разл. ф-ии. При контакте с чужеродным Ag первыми обр. lgM. Ранние формы IgM св. с пов-тью В-кл, > поздние формы секретируются в в. пентамеров плазматическими кл. IgM особенно активны против м/о. IgG нах. в крови и в интерстициальной жидкости; с помощью рецепторов они м. также проходить в плаценту и вследствие этого переноситься от матери к плоду. IgA обнаруживаются преимущ. в киш. тракте и секретах. IgE присутствуют в плазме здорового человека лишь в незначительных [с]. ↑ ур. IgE наблюдается при аллергических реакциях и паразитарных инфекциях. Все явл. секретируемыми Б - поставляются в кровь зрелыми В-кл. Ранние варианты IgM и IgD найдены также в виде интегральных М Б на пов-сти В-кл.

34.Антигены и их свойства. Реакции антиген-антитело и их применение. Антигены – в-ва, способные вызывать иммунный ответ и взаимодействовать с продуктами имм. ответа.Это д. б. органический в-ва с Mr > 5000 Da.

СВОЙСТВА:1) чужеродность для организма, кот. дает ответ.

2) антигенность – способность взаимод. с продуктами иммунного ответа.

3) иммуногенность – способность вызывать имм. ответ организма (м. отсутствовать).

4) специфичность – проявл. в антигенности и иммуногенности.

Ag без иммуногенности наз. неполными. Он не выз. ИО сам по себе, но м. создавать для этого условия. Гаптены – неполные Ag, ибо слишком маленькие. Если их объединить с крупными орг. мол., то такой комплексн. Ag, кот. сост. из гаптена и мол.-носителя, даст обр. Ab в орг-ме, кот. м. связ. им. с гаптеном. Низкомол. в-ва не м.б. процессированы так, чтобы св. с Б ГКГ → не м.б. представлены Т-кл. Пример: бензол маленький, не узнается; но если он связывается с Б, то Б режется на куски и предоставляется Т-кл. Главное – пр-ная хим. стр-ра Ag, т.к. добаление разл. гр. изм. сво-ва. Ag детерминанта – та часть мол., кот. непосредственно взаимод. с Ab.

Валентность Ag – кол-во детерминант, к. пр. Ag поливалентны.

Классификация Ag специфичности:1) аутоAg – при опр. усл. м. изм. свои молекулы так, что происх. ИО.

2) изоAg – Ag однояйцевых близнецов.

3) гомоAg – Ag разных особей 1 и того же вида.

4) гетероAg – ксеноAg, Ag особей др. вида.

Виды Ag специфичности: 1) видовая – м. исп. для опр. вида бактерий;

2) групповая – внутри вида (группа крови);

3) функциональная – стр-ра похожа на Ag др. видов;

4) стадиоспецифичность – у эмбрионов (Ag свойственны только опр. стадии);

5) патологическиая – при разв. болезни проявл. новые Ag (=аутоспец. – ответ на собств. кл.).

Эпитоп – участок Ag детерминанты, кот. непосред. отвечает за связывание с Ab.

Классификация Ag: 1) по хим. природе (Б, НК, С, гликоЛ);

2) по происхождению (естественные, искусственные, синтетеческие);

3) по кол-ву Ag детерминант (моно- и поливалентные);

Агглютинация – выпадение осадка при взаимод. с нераствор. Ag (м/о, культуры кл. жив., вир. ч.)

Преципитация – обр. осадка при взаимод. Ab с мол., кот. обл. Ag св-и. Кальцепреципитация – ориентировочная р-ция. В пробирку с маленьким диаметром (чтобы вносимые жидк. не смешивались) вносят суспензию с Ag, затем р-р Ab (льют по стенке). На границе фаз обр. видимый осадок. При этом «+» - скорость пол. рез-та (10-15 мин) и «-» - при дальнейшей диффузии осадок растворяется. Для этого делают в гелях (агар-агар, агароза).

А гглютинация – т.к. Ag им. неск. (4) детерминант, а Ab к. пр. 2 Ag –св. участка, то м.б. образование конгломератов. Экспресс-реакция – на предметном стекле. Для развернутой реакции есть эквивалентное соотношение Ag и Ab, при кот. кол-во осадка максимально. Для преципитации:12/8 – оптимальное соотн., большие агрегаты, макс. осадка. Для агглютинации: 1:4.

Двойная иммунодиффузия – качеств. р. В геле делают лунки с опр. диаметром и глубиной. Вносят р-р, сод. Ag и суспензию Ab опр. V. Ч/з нек. t фиксируют обр. осадка в геле м/у лунками. При необх. отмыв. от не св. Б и окраш. кр., кот. св. с Б.

Простая радиальная иммунодиффузия – колич. р. Ag / Ab вносят в гель до его застывания, все перемешивается. В геле делают лунки, в кот. вносят р-ры (если в геле Ab, то в лунки – Ag). Диффундир. только мол. Ag. Чем > Ag в пробе, тем > диаметр кольца. М. сравнивать растворы Б.

Иммуноэлектрофорез (обычн., встречный и ракетный). Сначало пров. э/ф с Ag (разделяют), затем в желобок в геле вносят суспензию с Ab. Они диффундируют и преципитируют → обр. осадки м/у желобком и местами в геле, где нах. пор. Б. Это при обычном, «+» - получение рез-та быстрее. При встречном - ↑ чувствит.; при ракетном (колич. метод) Ab в геле, не д. двиг. Ag^-. Высота «следа» = [с], опр. по калибр. кривой.