лекции Астахова
.pdfHbC(2α2β**), которые имеют различие в первичной структуре β-цепи
Гены α и β-цепей НbA, HbS, HbC аллельны, т.е. на хромосоме они занимают один и тот же локус. Но в 6 положении β-цепей НbA, HbS, HbC находятся разные аминокислотные остатки. Это результат мутации – замена нуклеотида.
~ Три – Про – Глу – Глу – Лиз ~ |
β-цепь HbА |
||||
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
~ Три – Про – Вал – Глу – Лиз ~ |
β-цепь HbS |
||||
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
В результате замены Глу на Вал на поверхности молекул Hb:
●появляются неполярные участи;
●происходит слипание молекул Нb;
●изменяется форма эритроцита (форма серпа);
●уменьшается продолжительность его жизни;
●снижается уровень Нb в крови и доставка О2 в ткани.
Гомозиготные носители HbS (серповидно-клеточная анемия) умирают в раннем возрасте. Гетерозиготы практически здоровы (в редких случаях –легкая форма анемии). Выявить гетерозиготных носителей можно, используя методы молекулярной диагностики.
ДНК – ДИАГНОСТИКА (МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИАГНОСТИКА)
Спомощью этого метода можно:
●выявить мутации;
●установить включение вирусной или бактериальной ДНК в состав ДНК-человека;
●проводить пренатальную диагностику наследственных болезней;
●выявлять гетерозиготных носителей дефектных генов;
●идентифицировать ДНК для:
установления личности установления родства.
16
Для проведения этого метода выделяют ДНК из:
●клеток крови (лейкоцитов)
●гистологических срезов
●биоптата ткани
●мочи
●слюны
Содержание ДНК в клетках невелико, а исследуемый ген (фрагмента гена) может составлять 1/1 000 000 всей ДНК клетки. Поэтому для исследования количество изучаемого гена или фрагмента гена необходимо увеличить в несколько сот раз.
ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ (ПЦР)
С помощью ПЦР можно синтезировать in vitro небольшие участки ДНК длиной от нескольких десятков до нескольких сотен пар нуклеотидов.
РЕАКЦИОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПЦР включает:
1.ДНК выделенную из образца;
2.Субстраты – дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ;
3.Термостабильную Taq-полимеразу;
4.Буфер для поддержания рНопт, содержащий ионы Mg2+;
5.2 праймера.
Праймеры синтезируются в лаборатории и представляют собой фрагменты одноцепочечной ДНК из 20-30 дезоксирибонуклеотидов. Один праймер должен быть комплементарен 3′-концу одной цепи ДНК. Второй праймер должен быть комплементарен 3΄-концу другой цепи ДНК.
ПЦР проходит в три этапа:
1.Денатурация при 90-95˚С. Водородные связи между цепями ДНК разрываются и цепи расходятся.
2.Гибридизация (50-60˚С) цепей ДНК с праймерами и образование между ними водородных связей.
17
3. Элонгация (полимеризация), Taq-полимераза присоединяется к 2-х цепочечному участку ДНК и по принципу комплементарности удлиняет праймер от 5΄ к 3΄ концу.
Этот 3-х этапный цикл повторяется много раз (задает экспериментатор), пока не образуется достаточно материала, необходимого для дальнейших исследований, которые обязательно включают электрофорез.
18
Биологические мембраны
Мембраны – это биологические структуры, которыми окружены все клетки, а также различные клеточные органеллы.
Мембраны ответственны за выполнение многих важнейших функций клетки.
Основные функции мембран:
1)Отделяют клетки от окружающей среды и делят ее на компартменты (отсеки);
2)регулируют транспорт веществ в клетку и органеллы или в обратном направлении;
3)обеспечивают специфику межклеточных контактов;
4)воспринимают, усиливают и передают внутрь клетки сигналы из внешней среды.
Основные типы биологических мембран:
1)плазматическая
2)ядерная
3)эндоплазматический ретикулум (ЭР)
4)мембрана аппарата Гольджи
5)митохондриальная мембрана
6)мембрана лизосом
Строение и состав мембран:
Биологические мембраны построены из липидов и белков, связанных друг с другом с помощью нековалентных взаимодействий.
Основу мембран составляет двойной липидный слой, в формировании которого участвуют фосфолипиды, гликолипиды и холестерин.
Поперечный разрез плазматической мембраны
Липиды мембран
Липиды мембран амфифильны, т.е. в молекуле одновременно есть гидрофильные группы (полярные «головки») и гидрофобные «хвосты» (алифатические радикалы), самопроизвольно формирующие бислой.
Вмембранах присутствуют липиды 3 главных типов:
1)Фосфолипиды;
2)Гликолипиды;
3)Холестерол
1) |
|
Фосфолипиды |
||
глицерофосфолипиды |
сфингофосфолипиды |
|||
|
|
|
(сфингомиелины) |
|
|
|
|
|
|
Производные |
Производные |
|||
фосфатидной |
|
N-ацилсфингозина |
||
кислоты |
|
(церамида) |
2) |
Гликолипиды |
Углеводные производные N-ацилсфингозина (церамида)
Цереброзиды Ганглиозиды
Углеводный компонент - |
Углеводный компонент - |
моноили олигосахарид |
разветвленный |
|
олигосахарид |
3)Холестерол
Содержится в мембранах клеток всех животных, придает мембранам жесткость и снижает жидкостность (текучесть) их гидрофобного слоя.
Функции липидов мембран:
1)формируют двойной липидный слой — структурную основу мембран;
2)обеспечивают необходимую для функционирования мембранных белков среду;
3)участвуют в регуляции активности ферментов;
4)служат «якорем» (местом прикрепления) для поверхностных белков;
5)участвуют в передаче гормональных сигналов.
Белки мембран
Белки отвечают за функциональную активность мембран
Функции белков мембран
1)избирательный транспорт веществ;
2)передача гормонального сигнала;
3)участие в иммунных реакциях;
4)участие в качестве ферментов;
5)участие во взаимодействии клеток друг с другом, обеспечивая образование тканей и органов.
Белки мембран различаются по своему положению в мембране.
Белки мембран
интегральные поверхностные (трансмембранные) белки (периферические) белки
полностью или |
располагаются на |
частично |
поверхности |
погружены в |
мембраны |
мембрану |
|