Вопрос 10.

Геном, особенности его молекулярной организации у про- и эукариот. Понятие о не-стабильности генома (мобильные генетические элементы).

Геном – генетический материал ядра в гаплоидном наборе хромосом; суммарная длина молекул ДНК в гаплоидном наборе хромосом. Функциональная единица – ген.

Основная функция – обеспечение жизнедеятельности клеток, тканей и органов и передача информации о наследственных свойствах организма следующему поколению. Геномы про- и эукариот имеют некоторые сходства и принципиальные различия:

Прокариоты	Эукариоты
Объем = 1мм. Классы генов: -структурные -регуляторные -гены тРНК -гены рРНК Кольцевая молекула ДНК в цитоплазме – нуклеотид. Информативная емкость генома = 2000-4000 генов. Нет избыточности ДНК.	Объем(человека) = 187 см. Классы генов: -структурные -регуляторные -гены тРНК -гены рРНК -гистоновые Линейная молекула ДНК в ядре. Информативная емкость генома человека до 30 тысяч генов. Избыточность ДНК – наличие повторяющихся генов.

Дуплицирующиеся гены эукариот:

1. Уникальные – до 10 на геном(структурные гены).

2. Умеренно-повторяющиеся – 10² -10⁵ на геном(регуляторные, гистоновые, тРНК, рРНК).

3. Многократно-повторяющиеся – 1 млн и более на геном:

-обращенные повторы(перевертыши, календромы) – имеют вид крестов, выполняют регуляторную роль транскрипции и трансляции.

-тондемные повторы(системная ДНК) – короткие нуклеотидные последовательности, идущие рядом друг с другом, выполняют регуляторную функцию.

-диспергированные повтры(транспазоны-прыгающие гены) – короткие, длинные; регулируют генную активность.

-псевдогены(молчащие гены) – до 20.000 в геноме: гены обоняния.

Вопрос 11.

Регуляция экспрессии генов в процессе биосинтеза белка у прокариот. Строение опе-рона, схема Жакоба и Моно.

Регуляция экспрессии генов у прокариот:

Гены контролирующие синтез белков, ферментов катализирующих ход последовательных биохимических реакций первой метаболической цепи объединяются в структурно-функциональную единицу транскрипции – оперон. В состав оперона входят: промотер(участок ДНК, к которому присоединяется фермент РНК-полимераза, осуществляющий транскрипцию), оператор(участок ДНК, к которому присоединяется белок-репрессор) и структурные гены.

1. Индуцибельные опероны – регуляция происходит по типу индукции посредством прямой положительной связи; регулируют процессы распада(катаболизма); регулятором выступает исходный продукт – субстрат.

Например: лактозный оперон кишечной палочки – при отсутствии в клетке лактозы, белок репрессор связывается с оператором, блокируя работу структурных генов; при поступлении в клетку лактозы, белок репрессор связывается с ней и уже не может блокировать оператор, РНК-полимераза свободно проходит по матрице и считывает информацию со структурных генов

2. Репрессибельные опероны – регуляция по типу репрессии посредством отрицательной обратной связи и метаболит тормозит реакции ведущие к его образованию; регулируют процессы синтеза(анаболизма).

Например: триптофановый оперон – при отсутствии конечного продукта реакции определенного метаболита происходит блокирование работы оперона, структурные гены которого отвечают за синтез белков-ферментов, катализирующих реакции синтеза данного метаболита. Прекращение работы оперона происходит за счет образования связи между ко-репрессором и белком-репрессором.

Схема Жакоба и Моно: