Тема 6: регуляция биосинтеза белка. Геном человека. Геномные технологии. Геномика.

РАБОТА 6.1: Структура оперона прокариот. ЗАПИСАТЬ функции каждого участка lac-оперона E.coli.

Ген-регулятор – __________________________________________________________ Промотор – __________________________________________________________ Оператор – __________________________________________________________ Структурные гены – __________________________________________________________

РАБОТА 6.2: Особенности строения гена эукариотических организмов.

ЗАПИСАТЬ функции каждого фрагмента ДНК эукариот, участвующего в синтезе белковой молекулы.

	Энхансер – ________________________________________________ Сайленсер – ________________________________________________ Промотор – ________________________________________________ Терминатор – ________________________________________________
Старт – ___________________________________________________________________________________ Стоп – ____________________________________________________________________________________ Экзон – ____________________________________________________________________________________ Интрон – __________________________________________________________________________________

РАБОТА 6.3: Регуляция экспрессии генов прокариот. Работа lac-оперона E.coli.

ОБОЗНАЧИТЬ части оперона (рис. а-б). Охарактеризовать работу lac-оперона E.coli, ответив на вопросы к схеме.

а

б

1 –

2 –

3 –

4 –

5 –

А) Почему РНК-полимераза (рис. а) не может начать транскрипцию, т.е. оперон находится в неактивном состоянии? ___________________________________________________________________________________________________

Б) Какие условия необходимы для перехода оперона в активное состояние (рис. б)? ___________________________________________________________________________________________________

В) Чем отличается работа оперона по типу индукции и репрессии? Какой тип работы характерен для lac-оперона E.coli? ___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________

РАБОТА 6.4: Регуляция экспрессии генов эукариот. Проанализировать схему «Экспрессия генов эукариот». УКАЗАТЬ пять уровней, на которых может происходить контроль экспрессии генов у эукариот. Назвать примеры регуляторных факторов, участвующих на каждом из этапов экспрессии (биосинтеза).

Сформулируйте вывод, чем принципиально отличается экспрессия генов эукариот от прокариот; какой результат можно получить благодаря особенностям экспрессии гена.

I. _________________________________________ II. ________________________________________ III. ________________________________________ IV. ________________________________________ V. ________________________________________

ВЫВОД:

РАБОТА 6.5: Геномика. ЗАПОЛНИТЬ таблицу «Задачи и методы геномики». Перечислить разделы геномики, дать им краткую характеристику, назвать предмет (объект) изучения.

ГЕНОМИКА – наука, раздел общей биологии, изучающий общие принципы построения геномов и их структурно-функциональную организацию.

Раздел геномики	Предмет изучения	Методы изучения	Цели и задачи

РАБОТА 6.6: Решение задач.

Задача 1. Ген ДНК включает 630 пар нуклеотидов (н.п.). Какова длина (L), молекулярная масса (m) гена и сколько аминокислот (Naк) закодировано в нём?

Ответ:

Задача 2. Фрагмент ДНК имеет молекулярную массу 414000 D. Определите длину (L) фрагмента ДНК и число аминокислот (Naк), закодированных в нём.

Ответ:

Задача 3. Фрагмент одной цепи ДНК имеет следующую структуру: Г-А-Т-Ц-Г-Г-Ц-А-Ц-А-Т-А-Г-А-А. Определите первичную структуру белка, закодированного в этой цепи, количество различных видов нуклеотидов (в %) в двух цепях фрагмента и его длину (L).

Ответ:

Задача 4. Фрагмент цепи и-РНК имеет следующую последовательность: Г-Г-Г-У-Г-Г-У-А-У-Ц-Ц-Ц-А-А-Ц-У-Г-У. Определите последовательность нуклеотидов в ДНК, антикодоны т-РНК, и последовательность аминокислот соответствующих фрагменту гена ДНК.

Ответ:

Задача 5. Фрагмент кодирующей цепи ДНК содержит 3000 нуклеотидов, интроны в ней составляют 50%. Определите количество (Nн) нуклеотидов в зрелой молекуле и-РНК.

Ответ:

Задача 6. Участок ДНК имеет размер 2400 п.н. (пар нуклеотидов). В нем закодирован полипептид, состоящий из 180 а.к. (аминокислотных остатков). Объясните причину избыточности нуклеотидов гена эукариотической клетки. Какой размер (в %) избыточного участка ДНК?

Ответ:

Задача 7. Покажите, как отразится на последующей трансляции добавление аденилового (А) нуклеотида к началу данной кодирующей последовательности: 5^/ - АУГ ГУГ ЦАГ АЦУ ГАГ ГАЦ ЦАЦ.

Ответ:

ЗАДАЧА 8. Участок смысловой цепи молекулы ДНК, кодирующий отрезок полипептида, имеет точки инициации (старт) и терминации (стоп). В норме последовательность нуклеотидов следующая: 3’…ТТГ-ТАЦ-ГТА-ЦТЦ-АТГ-АГА-АЦТА…5’ .

При репликации этого участка ДНК произошло выпадение шестого слева цитидилового нуклеотида.

Определите с какого триплета начнется транскрипция на иРНК (в норме)? Какой полипептид образуется в результате трансляции с нормальной иРНК? Изменится ли структура полипептидной цепи после выпадения нуклеотида? (Напишите полипептид после выпадения нуклеотида).

Ответ:

	ФИО	Дата	Подпись
Выполнил
Проверил