Заняття № 7 Тема: „Організація потоку інформації в клітині. Регуляція експресії генів. Молекулярні механізми мінливості у людини”

I. Актуальність теми.

Знання про молекулярні механізми реалізації генетичної інформації дають можливість уявити на організмовому рівні взаємозв’язок генів та вплив їх продуктів - пептидів на формування ознак (в тому числі і патологічних) під час реалізації спадкової інформації.

Ознайомлення з основними принципами регуляції активності генів про- та еукаріот надає можливість зрозуміти механізми впливу на активність експресії генів, в тому числі і патологічних. Порушення, що виникають, в подальшому можна припинити, враховуючи складні механізми регуляції експресії генів на різних їх етапах. Таким чином, першопричиною виникнення різноманітних хвороб у людини (в тому числі онкологічних, спадкових, молекулярних, алергічних, імунодепресивних станів) є індуцибельна експресія певних генів під впливом генетичних та середовищ них чинників.

II. Цілі навчання

Загальна ціль – уміти:

1. Пояснювати та інтерпретувати значення процесів, що відбуваються на молекулярно-генетичному рівні життєдіяльності людського організму для розуміння патогенезу спадкових, соматичних, онкологічних, запальних та інших хвороб людини

2. Трактувати біологічну сутність і механізми розвитку хвороб людини, що обумовлені взаємодією різноманітної специфіки геному людини та чинників навколишнього середовища та виникають внаслідок порушень на молекулярно-генетичному рівні.

Конкретні цілі - уміти:

1. Пояснювати зв’язок між молекулярною будовою гена та його експресією.

2. Інтерпретувати сутність єдності цілісності й дискретності носіїв спадкової інформації - генів, їх структури і функцій.

3. З’ясувати взаємодію генів та їх роль під час реалізації спадкової інформації.

4. Трактувати регуляцію активності генів у про- та еукаріот, враховуючи їх будову, а також значення генетичних та середовищних чинників в експресії генів для пояснення виникнення молекулярних хвороб людини

III. Забезпечення вихідного рівня знань-умінь а. Література:

Основна:

1. Медична біологія / За ред. проф. В.П.Пішака, проф. Ю.І. Бажори. Підручник. - Вінниця: Нова книга, 2004, С. 82-94, 96-101, 104- 108, 109-116.

2. Коломієць Н.Г. Молекулярні основи спадковості та мінливості. Навчальний посібник (за редакцією проф. Р. П. Піскун), Вінниця: Нова книга, 2005. – 137 с.

3. Биология. В 2-х кн. Кн. 1: Учеб. для медиц. спец. вузов / В. Н. Ярыгин, В. И. Васильева, И.Н. Волков, В.В. Синельщикова; Под. ред. В.Н. Ярыгина. - 6-е изд., стер. -М.: Высш. шк., 2004.- С. 78 - 90, 92-115.

4. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія: Підручник / Пер. з рос. В.О.Мотузний.- К.: Вища шк., 1992, С. 33 – 40, 99, 84 - 90.

5. Методичні вказівки для студентів до практичних занять з медичної біології, генетики і паразитології / Під заг ред. Р.П.Піскун, Вінниця, 1995. С.34 - 37.

6. Збірник завдань для підготовки до ліцензійного тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін «Крок-1. Загальна лікарська підготовка»\ Кол. авт.; За ред. проф. В.Ф. Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є.Булах, проф. О.П.Яворського, проф. О.В.Романенка, доц. Л.І.Остапюк.-К.: Медицина, 2004.-368 с.; С.-9-41.

Додаткова:

1. Конспекти лекцій

2. Пискун Р. П., Полеся Т. Л., Василенко Г. Л., Малинковская Т. В., Стратийчук Н.С., Болоховская Т. О. Основы генетики человека. Учебное пособие для студентов-иностранцев 1 курса медицинского и стоматологического факультетов. Винница, 2004, 115с.

3. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології, паразитології та генетики. Практикум. – Чернівці: Медакадемія, 2004. – 579с.:іл.

4. Жегунов Г.Ф., Боянович Ю.В., Жегунова Г.П. Цитогенетичні основи життєдіяльності. Харків: Харківська зооветеринарна академія, Харківський національний університет, Харківська національна фармацевтична академія, 2002 р.

5. Н. Н. Мушкамбаров, С.Л. Кузнецов Молекулярная биология. Учебное пособие для студентов медицинских вузов. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2003. - 544с.: ил.

6. Сингер М. Гены и геномы. В 2-х томах. – М.: Мир, 2001. – 391с.

7. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология. В 3-х томах. – М.: Мир, 2002.

8. Медична біологія. Посібник з практичних занять. За ред.. О. В. Романенко. Київ «Здоров’я», 2005. – 372с. з іл.

Б. Тести для перевірки вихідного рівня знань

Завдання 1.

Що є первинною ознакою організму, тобто первинним продуктом гена

а) нуклеотид

б) нуклеїнова кислота

в) ген

г) амінокислота

д) поліпептидний ланцюг

Завдання 2.

Закодована в генетичному матеріалі генетична інформація декодується за допомогою:

а) іРНК

б) рРНК

в) тРНК

г) вірно А+С

д) вірно А+В+С

Завдання 3.

Які зміни структури гена можуть призвести до зміщення рамки зчитування?

а) заміна однієї азотистої основи на іншу

б) збільшення кількості нуклеотидів

в) зменшення кількості нуклеотидів

г) зміна порядку нуклеотидних послідовностей

д) вірно А+В+С+Д

Завдання 4.

Мутон -це:

а) ділянка гена, яка несе інформацію про структуру білка

б) ділянка гена, яка не несе генетичної інформації про білок

в) найменша кількість спадкового матеріалу, зміна якого спричиняє виникнення нового варіанта ознаки

г) мінімальна кількість втраченого або набутого внаслідок порушення кросинговеру генетичного матеріалу, яка спричиняє виникненню нового варіанта ознаки

д) процес виникнення спадкових змін

Завдання 5.

В чому суть реалізації генетичної інформації?

а) в утворенні поліпептидного ланцюга

б) в подвоєнні ДНК

в) в утворенні іРНК

г) в утворенні тРНК

д) утворенні рРНК

Завдання 6.

Реалізація генетичної інформації відбувається за схемою:

а) ДНК → іРНК → тРНК → рРНК → поліпептидний ланцюг.

б) і РНК → поліпептид → фермент.

в) РНК → ДНК.

г) ДНК → іРНК → поліпептидний ланцюг.

д) усі варіанти вірні.

Завдання 7.

Яку назву мають структури і компоненти клітини, які приймають участь у біосинтезі поліпептидного ланцюга?

а) генотип

б) генофонд

в) редагуюча система

г) білоксинтезуюча система

д) усі варіанти вірні

Завдання 8.

Які складники є компонентами білоксинтезуючої системи?

а) іРНК, тРНК.

б) рибосоми

в) Аміноацил –тРНК –синтетаза

г) білкові фактори ініціації, термінації, елонгації

д) усі варіанти вірні

Завдання 9.

Які органічні сполуки виконують роль посередників між молекулами ДНК, як носіями генетичної інформації, та поліпептидними ланцюгами, як елементарними ознаками?

а) білки

б) вуглеводи

в) ліпіди

г) РНК

д) АТФ

Завдання 10.

Молекули РНК синтезуються на молекулах ДНК з дотриманням принципів:

а) колінеарності і паралельності

б) комплементарності і паралельності

в) комплементарності і антипаралельності

г) усі варіанти вірні

д) жоден з варіантів невірний