21.Генетический код, его свойства:

Генетический код — это система расположения нуклеотидов в молекуле ДНК, контролирующая последовательность расположения аминокислот в молекуле белка.

В многообразии белков, существующих в природе, было обнаружено около 20 различных аминокислот. Для шифровки такого их числа достаточное количество сочетаний нуклеотидов может обеспечить лишь триплетный код, в котором каждая аминокислота шифруется тремя стоящими рядом нуклеотидами. В этом случае из четырех нуклеотидов образуется = 64 триплета. Код, состоящий из двух нуклеотидов, дал бы

возможность зашифровать только = 16 различных аминокислот.

Св-ва:

1. одни и те же аминокислоты могут кодироваться различными триплетами (кодонами синонимами). Такой код называют вырожденным, или избыточным. Дублирующие триплеты отличаются по третьему нуклеотиду.

2. В молекуле ДНК каждый нуклеотид входит лишь в какой-либо один кодон. Поэтому код ДНК неперекрывающийся. Непрерывность –последовательность нуклеотидов считывается триплет за триплетом без пропусков. Док-вом неперекрываемости ген. кода служить замена только одной аминокислоты в пептиде при замене одного нуклеотида в ДНК.

3. Специфичность - Каждый триплет способен кодировать только одну определенную аминокислоту.

4. Универсальность (полное соответствие кода у различных видов живых организмов.) генетического кода свидетельствует о единстве происхождения всего многообразия живых форм на Земле в процессе биологической эволюции.

Последовательность триплетов определяет порядок расположения аминокислот в молекуле белка, т. е. имеет место коллинеарность. Иными словами, коллинеарность — свойство, осуществляющее такую последовательность аминокислот в белке, в какой соответствующие кодоны расположены в гене. Это означает, что положение каждой аминокислоты в полипептидной цепи зависит от особого участка гена. Генетический код считается коллинеарным, если кодоны нуклеиновых кислот и соответствующие им аминокислоты в белке расположены в одинаковом линейном порядке.

22. Строение хромосом, их типы, классификация в кариотипе человека.

Термин хромосома был предложен в 1888 г. немецким морфологом В.Вальдейером, который применил его для обозначения внутриядерных структур эукариотической клетки, хорошо окрашивающихся основными красителями (от греч. хрома — цвет, краска, и сома — тело).

Хим. состав хромосом:

Они состоят в основном из ДНК и белков, которые образуют нуклеопротеиновый комплекс—хроматин, получивший свое название за способность окрашиваться основными красителями. В состав хроматина входят два типа белков: гистоны и негистоновые белки.

Гистоны представлены пятью фракциями: HI, Н2А, Н2В, НЗ, Н4. Являясь положительно заряженными основными белками, они достаточно прочно соединяются с молекулами ДНК, чем препятствуют считыванию заключенной в ней биологической информации. В этом состоит их регуляторная роль. Кроме того, эти белки выполняют структурную функцию, обеспечивая пространственную организацию ДНК в хромосомах.

Число фракций негистоновых белков превышает 100. Среди них ферменты синтеза и процессинга РНК, редупликации и репарации ДНК. Кислые белки хромосом выполняют также структурную и регуляторную роль. Помимо ДНК и белков в составе хромосом обнаруживаются также РНК, липиды, полисахариды,ионы металлов.

РНК хромосом представлена отчасти продуктами транскрипции, еще не покинувшими место синтеза. Некоторым фракциям свойственна регуляторная функция.

Регуляторная роль компонентов хромосом заключается в ≪запрещении≫ или ≪разрешении≫ списывания информации с молекулы ДНК.

Массовые соотношения ДНК: гистоны: негистоновые белки: РНК: липиды — равны 1:1:(0,2—0,5):(0,1—0,15):(0,01—-0,03). Другие компонент встречаются в незначительном количестве.

Морфология хромосом

Световая микроскопия. В первой половине митоза они состоят из двух хроматид, соединенных между собой в области первичной перетяжки (центромеры или кинетохора) особым образом организованного участка хромосомы, общего для обеих сестринских хроматид. Во второй половине митоза происходит отделение хроматид друг от друга. Из них образуются однонитчатые дочерние хромосомы, распределяющиеся между дочерними клетками.

Типы:

• равноплечие, или метацентрические (с центромерой посередине),

• неравноплечие, или субметацентрические (с центромерой, сдвинутой к одному из концов),

• палочковидные, или акроцентрические (с центромерой, расположенной практическина конце хромосомы),

• точковые —очень небольшие, форму которых трудно определить

Совокупность всех структурных и количественных особенностей полного набора хромосом, характерного для клеток конкретного вида живых организмов, называется кариотипом.

Кариотип будущего организма формируется в процессе слияния двух половых клеток (сперматозоида и яйцеклетки). При этом объединяются их хромосомные наборы. Ядро зрелой половой клетки содержит половинный набор хромосом (для человека – 23). Подобный одинарный набор хромосом, аналогичный таковому в половых клетках, называется гаплоидным и обозначается – n. При оплодотворении яйцеклетки сперматозоидом в новом организме воссоздаётся специфический для данного вида кариотип, включающий у человека 46 хромосом. Полный состав хромосом обычной соматической клетки является диплоидным (2n). В диплоидном наборе каждая хромосома имеет аналогичную по размеру и расположению центромеры другую парную хромосому. Такие хромосомы называются гомологичными. Гомологичные хромосомы не только похожи друг на друга, но и содержат гены, отвечающие за одни и те же признаки. Кариотип женщины в норме содержит две Х-хромосомы, и его можно записать – 46, ХХ. Кариотип мужчины включает Х- и Y-хромосомы (46, ХY). Все остальные 22 пары хромосом получили название аутосомы. Группы аутосом:

• В группу А входят 3 пары самых длинных хромосом (1, 2, 3-я);

• группа В объединяет 2 пары крупных субметацентрических хромосом (4 и 5-я).

• группа С, включающая 7 пар средних субметацентрических аутосом (с 6-й по 12-ю). По морфологическим особенностям хромосому Х трудно отличить от этой группы.

• Средние акроцентрические хромосомы 13, 14 и 15-й пар входят в группу D.

• Три пары мелких субметацентрических хромосом составляют группу Е (16, 17 и 18-я).

• Самые маленькие метацентрические хромосомы (19 и 20) составляют группу F.

21 и 22-я пары коротких акроцентрических хромосом включены в группу G. Y-хромосома морфологически очень похожа на аутосомы этой группы.