​В чем проявляется мутагенное действие алкилирующих соединений.

Химически они являются источником введения в молекулы ДНК таких радикалов как метил (СН3-) - реакция метилирования ДНК, этил (С2Н5-) - реакция этилирования ДНК и другие. В качестве хорошо изученных мутагенов этой группы используют этиленимин, иприт, диэтилсульфат, нитрозоэтилмочевину и другие. Некоторые из них получили название супермутагенов за их исключительно высокую способность индуцировать мутации. Главное следствие мутагенного действия алкилирующих агентов – это появление мутаций типа транзиций ГЦ→АТ. Например, при ваимодействии гуанина с алкилирующим агентом образуется 6-этилгуанин, который служит аналогом аденина и спаривается с тимином.

2. ​На каком принципе основан метод полимеразной цепной реакции (пцр). Перечислить компоненты,необходимы для проведения пцр.

В клинической лабораторной ПЦР-диагностике исследование принято подразделять на три этапа: пробоподготовка (очистка ДНК исследуемого объекта от примесей), амплификация определенного фрагмента ДНК и регестрация результатов амплификации.

Для протекания полимеразной реакции invitro необходимы следующие компоненты:

1. исходная ДНК (ДНК-матрица, содержащая тот участок ДНК, который требуется амплифицировать);

2. термостабильная ДНК-полимераза;

3. дезоксирибонуклеозидтрифосфаты (АТФ, ГТФ, ЦТФ, ТТФ);

4. ионы Mg2+, необходимые для работы полимеразы;

5. буферный раствор, который обеспечивает поддержание оптимального рН;

6. короткие одноцепочные ДНК-затравки (праймеры). Праймеры – искусственно синтезируемые одноцепочные фрагменты ДНК размером 15-30 нуклеотидов, которые комплементарны соответствующим участкам ДНК-мишени. Праймеры играют ключевую роль в амплификации, служат затравкой для ДНК-полимеразы. Для проведения ПЦР используется два праймера (прямой и обратный), гибридизующихся в соответствии с принципом комплементарности с противоположными цепями ДНК и ограничивающих участок матричной молекулы, который и будет амплифицирован в ходе реакции. Прямой праймер «садится» на транскрибируемую (матричную) цепь в начале фрагмента и обеспечивает синтез дочерней цепи от начала к концу. Обратный праймер соединяется с нетранскрибируемой цепью ДНК в конце фрагмента и обеспечивает синтез другой дочерней цепи в направлении от конца к началу

7. ​Что понимают под физиологической регенерацией. Значение физиологической регенерации для жизнедеятельности организма.

Физиологическая регенерация – это совокупность процессов, направленных на восстановление и обновление биологических структур, снашиваемых в процессе нормальной жизнедеятельности организма.Мы живы только потому, что клетки и ткани нашего тела, которые постоянно изнашиваются, непрерывно регенерируют. Оказалось, что мы обновляемся фантастически быстро. В день у нас умирает килограмм клеток и столько же, естественно, образуется. Каждую секунду в крови человека погибает около 15 млн клеток, но им на смену приходят другие. За всю жизнь человек производит десятки тонн клеток. Физиологическая регенерация протекает на протяжении всей жизни и является естественным физиологическим процессом. Она лежит в основе постоянного обновления органов, тканей, клеток и органелл. В этой связи физиологическую регенерацию надо рассматривать как неотъемлемую часть процесса индивидуального развития.

8. ​Представить жизненный цикл эхинококка, указав все личиночные стадии, а также промежуточного и постоянного хозяина.

Окончательные хозяева – собака, волк, шакал. Промежуточные – травоядные млекопитающие (крупный и мелкий рогатый скот, свиньи, человек). Зрелые членики выползают из анального отверстия окончательного хозяина (преимущественно собаки), и активно расползаются по шерсти, выделяя при этом яйца. Членики, выброшенные с фекалиями, переползают на траву. Домашние травоядные животные поедают траву и одноврЕменно заглатывают яйца эхинококка.

В кишечнике промежуточных хозяев из яйца выходит онкосфера, проникающая в кровеносные сосуды. По воротной вене она попадает в печень. Онкосферы, не осевшие в печени, через правое сердце попадают в легкие. Часто онкосферы, пройдя из легких в большой круг кровообращения, попадают в головной мозг и другие органы. В печени и других органах онкосфера превращается в финну типа эхинококк. Финна имеет вид пузыря, заполненного жидкостью. Стенка пузыря состоит из двух оболочек – наружной (хитиновой) и внутренней (зародышевой). Из зародышевой оболочки образуются дочерние и внучатые пузыри, в которых в большом количестве находятся головки паразита. Финна растет медленно и может достигать огромных размеров – у животных описана финна массой 64кг, а у человека – размером с головку новорожденного ребенка. Растущая финна сдавливает органы, вызывая их атрофию. Постоянное поступление продуктов диссимиляции в организм хозяина вызывает его истощение. Иногда дочерние пузыри растут не внутрь пузыря, а наружу, разрушая орган. Финны в теле промежуточного хозяина живут несколько лет.

Для дальнейшего развития они должны попасть в кишечник окончательного хозяина. Заражение собак и хищников происходит при поедании органов скота, зараженных эхинококком.

Человек чаще всего заражается при несоблюдении правил личной гигиены от больных собак, на шерсти которых находятся яйца. Через немытые руки яйца попадают в рот. Возможно заражение от овец, к шерсти которых пристают яйца эхинококка от сторожевых собак.

Человек не играет существенной роли в распространении эхинококкоза, так как финна после его смерти не передается животным. Таким образом, человек является по отношению к эхинококку биологическим тупиком.

9. ​Эксцистирование как стадия жизненного цикла дизентерийной амебы. Эксцистирование. В организм хозяина дизентерийная амеба попадает на стадии цисты ( 2). В желудочно-кишечном тракте под действием ферментов оболочки цисты растворяются, и в просвет кишечника выходят четыре малые вегетативные формы, каждая из которых делится, в результате чего образуется восемь мелких амеб. В процессе последующих делений митозом мелкие вегетативные формы быстро растут и размножаются. Эти амебы живут в просвете верхнего отдела толстого кишечника и на первых этапах не приносят вреда здоровью человека.

10. ​Какие пороки развития наблюдаются у человека при нарушении эмбриогенеза со стороны мюллерова и вольфова каналов.

У млекопитающих у самок вольфов канал редуцируется, а у самцов становится семяпроводом. У млекопитающих из выроста вольфова канала развиваются мочеточник, почечная лоханка, чашечки и собирательные трубочки. Сам же вольфов канал у самцов выполняет функцию семяизвергательного канала.

Мюллеров канал У самцов пресмыкающихся и млекопитающих из мюллерова канала развиваются копулятивные органы У самок плацентарных млекопитающих мюллеров канал дифференцируется на яйцевод, матку и влагалище. У плодов женского пола возможно нарушение редукции вольфовых каналов, которые располагаются по бокам от влагалища. Это аномалия опасна возможностью образования кист и злокачественного перерождения.

Распространёнными пороками развития является также различные формы удвоения матки. Они развиваются как результат нарушения срастания моллеровых каналов. В случае полного срастания мюллеровых каналов, но при нарушении редукции клеточного материала их стенок внутри матки возникает аномалия, называемая разделённая матка. Нарушение срастания парных зачатков полового члена в эмбриогенезе человека может привести к формированию такого порока развития, как его удаление.

Билет 20

1. ​Что представляет собой нуклеосома и как она формируется.

Формирование нуклеосом можно представить путём накручивания спирально молекул ДНК на белковый остов, состоящий из 8 молекул гистонов четырёх типов: H2A; H2B; H3; H4 (гистоновыйоктамер, белковый кор). При этом молекула ДНК делает около двух витков вокруг белкового остова и переходит на другой остов. Так формируется повторяющаяся структурная единица хромосомы – нуклеосома Участки ДНК, расположенные между нуклеосомами, называют линкерной (связывающей) ДНК. Расположенные рядом друг с другом нуклеосомы образуют довольно толстую нить, которая напоминает «бусины на нитке». При этом происходит 7-кратное укорочение длины молекулы ДНК. Нуклеосома рассматривается как универсальная структурная единица хроматина (хромосомы).

2. ​. Амитоз как тип деления клеток, особенности амитоза.

1. Амитоз – это прямое деление интерфазного ядра путем перетяжки. При этом возникают двух- и многоядерные, не идентичные друг другу клетки.

2. Такой тип деления характерен для клеток печени, хрящей, роговицы глаза, происходит при необходимости быстрого восстановления тканей (после операции, травмы и т. д.). Такое деление встречается при различных патологических процессах, таких как злокачественный рост, воспаление.

3. ​Дать характеристику типа У наследования, сцепленного с полом у человека. Приведите примеры этого типа наследования. Наследуемые гены локализованы в негомологичных участках У-хромосомы и не имеют аллелей в Х-хромосоме. По такому типу наследования гены, локализованные в У-хромосоме, передаются прямо от отца к сыну, причем в каждом поколении. Так наследуется, в частности признак «волосатых ушей» (гипертрихоз края ушной раковины). Признак проявляется в том, что на ушной раковине вырастает пучок длинных жестких волос. Такой тип наследования получил название голандрическое наследование, а гены - голандрические гены.

4. ​Назовите фазы оплодотворения. Какими факторами обеспечивается сближение сперматозоида и яйцеклетки при оплодотворении.

В процессе оплодотворения можно выделить три фазы: 1) сближение гамет; 2) активация гамет; 3) слияние гамет(сингамия). Сближение гамет сводится к дистантному взаимодействию между яйцеклеткой и сперматозоидом. Первоначально предполагали, что движение сперматозоида к яйцу носит целенаправленный характер и происходит благодаря хемотаксису.сближение сперматозоида с яйцом обеспечивается совокупностью ряда неспецифических факторов, повышающих вероятность их столкновения: 1) координирование процессов гаметогенеза у самца и самки и одновременность наступления стадии готовности к оплодотворению; 2) приспособления, связанные с оплодотворением и совокуплением, которые обеспечивают попадание созревших половых клеток в места, где происходит процесс оплодотворения; 3) избыточная продукция сперматозоидов по сравнению с числом женских половых клеток; 4) крупные размеры яйца, способствующие повышению вероятности столкновения со сперматозоидом. Не исключено, что существуют и другие факторы, однако и перечисленных достаточно, чтобы обеспечить оплодотворение всех созревших яиц животного. Кроме того, яйцеклетки и сперматозоиды вырабатывают химические вещества, которые были названы гамоны

5. К чему приводит замена отдельных нуклеотидов в генах гемоглобина. Серповидноклеточная анемия. Замены одного азотистого основания в макромолекуле ДНК приводит к образованию нового триплета в нуклеотидной последовательности, кодирующей последовательность аминокислот в полипептиде. Мутации замены оснований приводят к появлению двух типов триплетов в ДНК и соответственно кодонов в и(м)РНК - с измененным смыслом (миссенс-мутации) и бессмысленного (нонсенс- мутации). Результатом миссенс-мутаций, ведущих к изменению кодирующих триплетов, может быть замена одной аминокислоты в полипептиде белка на другую, что может иметь серьезные последствия для организма. Примером мутаций такого типа может служить появление гемоглобина S при серповидно-клеточной анемии у человека. 6) Какие заболевания

получили название болезни репарации ДНК. Приведите примеры таких заболеваний. К развитию наследственных заболеваний у человека приводит нарушение процессов репарации ДНК. Такие заболевания получили название - болезни репарации ДНК. К ним относятся: синдромы спонтанной хромосомной нестабильности (анемия Фанкони, синдром Блума, атаксия-телеангиэктазия), являющиеся редкими аутосомно- рецессивными заболеваниями; прогерия детей (синдром Хатчинсона-Гилфорда), прогерия взрослых (синдром Вернера). С нарушением репарирующих систем связано развитие редкого генетическкого заболевания человека - пигментной ксеродермии. У таких людей нарушена способность к эксцизионной репарации повреждений, вызванных ультрафиолетовым облучением, что связано с мутацией генов эксцизионной репарации. Солнечный свет, содержащий ультрафиолетовые лучи, вызывает у них веснушки и язвочки на коже, а также развитие рака кожи. Показано, что при эаболеваниях с наследственной предрасположенностью (подагра, шизофрения) также имеют место нарушения репарации ДНК.

7) Что представляют собой полирибосомы (полисомы), их функциональное значение. 1) Матричная РНК может быть ассоциирована со многими рибосомами, которые ее одновременно транслируют. При этом образуется полисома или полирибосома. Каждая рибосома полисомы самостоятельно ведет синтез полипептидной цепи.

2. При интенсивном синтезе белка рибосомы в полирибосоме могут находиться вплотную друг к другу и каждую секунду происходит соскакивание одной рибосомы у 3`-конца и(м)РНК и посадка другой рибосомы на 5`-конце и(м)РНК.

3. При полирибосомном белковом синтезе повышается производительность процесса биосинтеза белка.

10) . Чесоточный клещ. Особенности строения, развития и медицинское значение. Чесоточный клещ – Sarcoptes scabiei

Тело широкоовальное, размеры 0,3-0,4 х 0,2-0,3 мм. На поверхности тела много коротких шипиков и длинных щетинок, а на конечностях имеются присоски. Ноги сильно укорочены, что связано с внутрикожным образом жизни. Глаз нет. Дыхание происходит через поверхность тела. Продолжительность жизни 4-5 недель (15 суток от яйца до имаго).

Клещи могут поражать любые участки кожи, но чаще всего встречаются на тыльной поверхности кистей, в межпальцевых пространствах, подмышечных впадинах, промежности, на сгибах рук, на половых органах. Специфический паразит человека, возбудитель заболевания чесотки

Билет 26

1. В чем особенность организации генома прокариот по сравнению с геномом эукариот.

В отличие от эукариот у прокариот кодирующая область гена непрерывна (нет интронов). Ген в ДНК прокариот следует за геном и нет повторяющихся последовательностей. Гены у прокариот занимают 90% ДНК, когда в целом гены у эукариот занимают 30% всей ДНК, кодирующие области в геноме составляют порядка 3% всей ДНК, а на долю кодирующих нуклеотидных последовательностей для белков в геноме приходится около 1,5% ДНК.

2. Охарактеризовать прометафазу митоза.

Разрушается ядерная оболочка. В каждой хромосоме с обеих сторон центромер образуются кинетохоры. От них в разные стороны образуются прерывистые нити веретена деления, которые взаимодействую с непрерывистыми. Это сопровождается передвижением хромосом к области экватора.

3. К чему сводится и чем заканчивается терминация трансляции.

1. Элонгация продолжается до тех пор, пока в А-участке рибосомы не окажется терминирующий кодон и(м)РНК - УАА, УАГ или УГА.

2. В природе не существует тРНК, антикодоны которых узнавали бы эти триплеты. Указанные терминирующие кодоны узнают факторы терминации и связываются с ними.

3. После этого происходит гидролиз связи между тРНК и полипептидом с участием ПТФ-центра рибосомы и выход полипептида. Покидают рибосому тРНК, и(м)РНК и «пустая» рибосома легко диссоциирует на субъединицы, которые поступают в цитоплазму и повторно могут использоваться в синтезе белка.

4. Сверхдоминирование как форма взаимодействия аллельных генов. Пример.

При сверхдоминировании наблюдается более сильное проявление признака у гетерозиготных организмов по сравнению с исходными доминантными гомозиготными родительскими формами. Этот вид взаимодействия генов лежит в основе гетерозиса (явление гибридной силы), наблюдаемого у гибридов первого поколения. Гетерозис активно проявляется по количественным признакам, таким как плодовитость, продолжительность жизни, вес и др. Явление сверхдоминирования проявляется у гетерозигот по серповидно-клеточной анемии у человека.

Гетерозиготы HbA/HbS обладают большей устойчивостью к тропической малярии по сравнению с доминантными гомозиготамиHbA/HbА.

6. Дать характеристику типа х наследования, сцепленного с полом у человека. Привести примеры этого типа наследования.

   1. При этом типе наследуемые гены локализованы в негомологичных участках Х-хромосомы и не имеют аллелей в У-хромосоме.

   2. По такому типу наследуются такие патологические состояния у человека как гемофилия, дальтонизм, близорукость, мышечная атрофия Говера и др.

   3. Наследуют эти признаки женщины и мужчины. Однако если признак рецессивный, то мужчины наследуют признак чаще, а если признак доминантный, то чаще наследуют этот признак женщины.

   4. Например, гемофилией болеют почти всегда мужчины. Заболевание женщин маловероятно, так как для этого они должны иметь соответствующий рецессивный ген в обеих Х-хромосомах. Одну из этих хромосом женщины должны получить от отца больного гемофилией. Однако больные мужчины редко доживают до репродуктивного возраста. В то же время сыновья женщины-носительницы гемофильного гена непременно получат этот ген и заболеют(аналогично наследуется дальтонизм, неспособность различать красный и зеленый цвет)

7. Что следует понимать под дифференцировкой клеток. Каковы первопричина и механизм дифференцировки клеток.

Под дифференцировкой клеток понимают совокупность процессов, в результате которых между клетками общего происхождения возникают стабильные морфологические, физиологические, биохимические различия, приводящие к специализации клеток, способных выполнять определенные функции.Было показано, что клеточная дифференцировка основана на различиях в наборе белков в клетках (структурных белков, белков-ферментов и др.), которые определяют остальные различия между клетками.Известно, что подавляющая часть белков даже у сильно отличающихся клеток одинакова. Эти белки нужны для жизнедеятельности любой клетки. Данную категорию белков общего типа, необходимых любой клетки, называют иногда «белками домашнего хозяйства».Поэтому первопричина дифференцировки клеток – это появление различий в спектре активных генов. Это определяет различие в наборе белков в разных клетках и, в конечном итоге, все особенности дифференцирующихся клеток.Экспрессия тех или иных генов происходит избирательно в зависимости от типа клеток, этапа онтогенеза и других факторов.Механизмы, управляющие дифференцировкой, находятся в основном на надгенетическом уровне

9. Назвать отличительные морфологические особенности аргазовых клещей. Переносчиками и резервуаром какого заболевания является поселковый клещ.

Размеры крупные, цвет серый. В отличие от иксодовых не имеют щитков, покровы тела сильно растяжимы. Боковые края в средней части тела почти параллельны друг другу, характерно наличие краевого ранта. Ротовой аппарат расположен вентрально и не виден со спинной стороны. Продолжительность жизни 25 лет. В течение жизни питаются многократно и каждый раз на новом хозяине. В соответствии с этим самки, в отличие от иксодовых клещей, могут откладывать яйца несколько раз в течение жизни. Цикл развития включает несколько стадий нимф (от 2 до 7).

Поселковый клещ Ornithodorus papillipes – переносчик и резервуар возбудителя возвратного клещевого тифа.

9. Что характерно для заболеваний с природной очаговостью. Природный очаг, назвать компоненты природного очага.

Признаки, которые характерны для заболеваний с природной очаговостью:

1. возбудители циркулируют в природе от одного животного к другому независимо от человека;

2. резервуаром возбудителя служат дикие животные;

3. болезни распространены не повсеместно, а на ограниченной территории с определенным ландшафтом, климатическими факторами и биогеоценозами.

Компонентами природного очага являются: 1) возбудитель 2) резервуары - восприимчивые к возбудителю животные 3) соответствующий комплекс природно-климатических условий, в котором существует данный биогеоценоз (биотоп) 4) переносчик.

17 Билет

1. Что представляют собой 4-й и 5-й уровни компактизации днк в хромосоме.

На следующем четвёртом уровне компактизации ДНК фибриллы с хроматиновыми петлями многократно складываются и превращаются в хроматиды диаметром 700 нм. Длина молекулы ДНК в хроматиде сокращается в 2- 3 тысячи раз от исходной.

На пятом уровне наблюдается максимальная степень компактизации ДНК с образованием метафазных хромосом. Благодаря такой суперспирализации достигается плотная упаковка наследственного материала, что важно при расхождении хромосом в митозе. При такой упаковке происходит укорочение метафазных хромосом по сравнению с размерами заключённой в них молекулы ДНК примерно в 10 тысяч раз.

2. Из каких частей состоит сперматозоид человека, особенности его внутренней организации. Сперматозоиды характеризуются малыми размерами (человека – 52-70 мкм). Зрелый сперматозоид состоит из четырех частей – головки, шейки, средней части и хвоста (жгутика). Сперматозоид «избавлен от всего лишнего» и не содержит такие органеллы как рибосомы, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, присутствия которых не требуется для передачи ДНК яйцеклетке. Основную массу головки составляет ядро. Кроме того, в головке сперматозоида располагается специализированный пузырек, называемый акросомой. Он содержит гидролитические ферменты. Акросоме принадлежит большая роль в проникновении сперматозоида в яйцеклетку. В шейке сперматозоида расположены две центриоли – проксимальная и дистальная. Дистальная центриоль участвует в образовании осевой нити хвоста, а проксимальная – веретена деления оплодотворенной яйцеклетки. В средней части находятся митохондрии, которые обеспечивают энергией двигательную активность сперматозоида. Мощный жгутик, благодаря которому сперматозоид движется в жидкой среде, содержит осевую нить, окруженную небольшим количеством цитоплазмы и плазматической мембраной. Все сперматозоиды несут одноименный заряд, что препятствует их склеиванию.

3. В чем смысл sos-репарации днк.

В случае, когда возникает такое количество повреждений ДНК, с которым обычные меанизмы репарации не справляются активируется механизм репарации, названный SOSрепарацией. При SOS-репарации индуцируется синтез белка, который присоединяется к ДНК-полимеразному комплексу и делает возможным строить дочернюю ДНК напротив 86 дефектных звеньев матричной цепи. В результате ДНК оказывается удвоенной, хотя и с большим количеством ошибок. Однако это позволяет провести клеточное деление.

4. Полисомии у человека, связанные с нарушением расхождения аутосом. Синдром Патау, фенотипические проявления.

Частота синдрома Патау среди новорожденных равна 1:7000 - 1:14000. Соотношение полов при синдроме Патау близко 1:1. Трисомия 13, как правило, следствие нерасхождения хромосом в мейозе у одного из родителей (главным образом у матери). Встречаются и мозаичные формы (нерасхождение на ранних стадиях дробления). Для синдрома Патау характерны множественные пороки развития внутренних и наружных органов. Типичный признак синдрома Патау - расщелины верхней губы и неба. Со стороны внутренних органов: дефекты перегородок сердца, кисты почек, аномалии внутренних половых органов, дефекты поджелудочной железы, пороки развития головного мозга. В связи с тяжелыми врожденными пороками развития большинство детей с синдромом Патау умирает в первые недели и месяцы (95% - до 1года).

5. Когда происходит и к чему сводится кэпирование 5′-концевой области первичного транскрипта мРнк.Транскрипты каких рнк-полимераз подвергаются кэпированию.

Процессинг 5`- конца осуществляется путем расщепления и полиаденилирования. Полиаденилирование начинается после расщепления эндонуклеазами 5`-конца пре-и(м)РНК. Специальная эндонуклеаза узнает эту последовательность и отрезает 10-30 нуклеотидов от пре-и(м)РНК. Затем фермент поли(А)- полимераза добавляет 100-200 адениловых нуклеотидов к 5`-концу транскрипта, формируется полиА-

«хвост». Такой механизм модификации 5`-конца характерен для большинства и(м)РНК. Полиаденилирование также играет важную роль:

• обеспечивает стабильность и(м)РНК;

• способствует выходу мРНК из ядра в цитоплазму.