Билет 9

Спиральный тип симметрии

• Без внешних оболочек: вирус табачной мозаики

• С внешними оболочками: вирусы гриппа, парагриппа, бешенства, онкогенные РНК, содержащие вирусы.

Для вирусов характерно наличие внеклеточной инфекционной фазы (вирионов), что обеспечивает им независимое существование и делает их экспериментально познаваемым объектом. Большинство выделенных из клеток вирусов образуют кристаллические скопления характерной для каждого из них формы и величины. Вирусы – возбудители болезней человека и животных отличаются от вирусов – возбудителей заболеваний растений химическим составом и отдельными признаками. Первые из них содержат ДНК или РНК, а вторые – только РНК. В некоторых вирусах обнаружены липиды, углеводы. Лучше всего исследован вирус табачной мозаики, который имеет палочковидную форму. Вирусная частица (вирион) состоит обычно из центральной стержневой части (макромолекула нуклеиновой кислоты) и наружного белкового слоя, состоящего из расположенных по спирали белковых субъединиц (капсомеров). Нуклеиновая кислота несет в себе наследственный потенциал вируса, а частицы белка выполняют функции защитной оболочки и узнавания нужного типа клеток. Белковая оболочка вируса – капсида – состоит из двух типов белковых молекул – гемагглютининов (с их помощью вирус прикрепляется к клеточной оболочке) и нейраминидаз, блокирующих защитные свойства клеточных мембран, когда вирусу необходимо проникнуть в клетку или выйти из нее. Клетки организма при встрече с вирусом продуцируют специфические антитела против его гемагглютининов и нейраминидаз. Однако благодаря способности вирусов на протяжении нескольких лет изменять свою «белковую одежду» образовавшиеся раньше антитела уже не действуют на них. В пораженной клетке по программе нуклеиновой кислоты проникшего в нее вируса рибосомами синтезируются специфические вирусные белки и осуществляется процесс самосборки этих белков с нуклеиновой кислотой в новые вирусные частички. Клетка истощается и обычно погибает. При заражении некоторыми вирусами клетки не разрушаются, а начинают усиленно делиться, часто образуя злокачественные опухоли. Вирусная РНК является своеобразной матрицей, на которой строится необходимый белок, т. е. РНК в этом случае служит источником генетической информации (как ДНК у других организмов) и одновременно информационной РНК.

Отдельную группу составляют вирусы бактерий – бактериофаги (фаги), которые имеют более сложное, чем другие вирусы, строение и специальные приспособления для проникновения в бактериальную клетку. С помощью хвостовых нитей-отростков осуществляется поиск и прикрепление фага к определенной клетке. Затем ферменты, которые содержатся в стержневой части, растворяют часть оболочки бактерии и за счет сокращения белковых молекул ДНК фага, расположенная в его головке, вводится в клетку. Через некоторое время (10-15 мин) под действием этой ДНК перестраивается весь метаболизм бактериальной клетки, и она начинает синтезировать фаговый белок и новые молекулы фаговой ДНК. Когда количество обоих компонентов достигнет необходимого уровня, начинается составление новых (от 30 до 200) фаговых частиц, которые вновь способны атаковать новые микробные клетки. В некоторых случаях происходит лизогения, когда вирусная ДНК встраивается в геном бактерии без размножения и разрушения самой бактериальной клетки. Значительное количество фагов специализировалось на уничтожении определенных микроорганизмов, большинство которых являются возбудителями инфекционных болезней человека и животных.

2. Этапы развития генетики. Роль отечественных ученых в развитии этой науки.

Этапы развития генетики.

I – 1865 – 1900 гг. (закономерности на организменном уровне).

II – 1900 – 1953 гг. (закономерности генетики на клеточном уровне)

III – 1953 - … (закономерности на молекулярном уровне).

1. 1865 г. – Г. Мендель открыл законы генетики

2. 1900 г. – 3 ученых из разных стран (де Фриз, Корренс, Чермак) независимо друг от друга переоткрыли законы генетики.

3. 1901 – 1903 гг. – де Фриз сформулировал мутационную теорию.

4. 1902 г. – Баверн создал ядерную теорию наследственности.

5. 1908 – 1918 гг. – Т. Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности.

6. 1925 г. – Надсон, Филлипов получили первые индуцированные мутации на грибах.

7. 40-е гг. XX в. – Татум, Бидл установили 1 ген – 1 фермент.

8. 1953 г. - Уотсон, Крик расшифровали 2-ю спираль ДНК.

Роль отечественных ученых в развитии генетики.

В СССР в 1925 г. Г. А. Надсон и Г. С. Филлипов получили первые индуцированные мутации на грибах. Советский исследователь Н. К. Кольцов (1872 – 1940 гг.) еще в 1928 г. высказал мысль о связи генов с определенным химическим веществом. Он предполагал, что хромосома представляет собой крупную белковую молекулу, отдельные радикалы которой выполняют функцию генов. Кольцов считал, что белковые мицеллы способны к самовоспроизведению. Эта теория оказалась ошибочной, но в ней впервые в науке была сделана попытка рассмотреть закономерности наследственности на молекулярном уровне и впервые выдвинута идея об авторепродукции единиц наследственной информации (матричный принцип синтеза макромолекул). Важную роль в изучении ДНК сыграли исследования советского биохимика А. Н. Белозерского (1905 – 1972). Еще в 30-е гг. он представил данные о том, что ДНК – обязательный компонент хромосом клеток растений и животных, и изучил нуклеотидный состав ДНК многих видов. В нашей стране первая кафедра генетики была создана при Петроградском университете в 1919 г. Ю. А. Филипченко (1882 – 1930), им же написан первый отечественный учебник генетики.

3. Лямблии. Систематическое положение, морфология, цикл развития,

пути заражения человека. Методы лабораторной диагностики,

профилактика.

Лямблии – класс жгутиковые (Flagellata)

Морфология: форма грушевидная или каплевидная, имеется 2 ядра, 4 пары жгутиков, присасывательные диски вокруг ядер, 2 аксостиля.

Распространена повсеместно, является возбудителем лямблиоза, паразитирует в 12-перстной кишке

Цикл развития: заражение происходит на стадии цисты

Пути заражения: алиментарный, т. е. с грязных рук, немытых овощей и ягод, через механических переносчиков (трансмиссивно), с некипяченой водой.

В организме из цисты образуется вегетативная форма, которая паразитирует и может перейти в цисты. С калом удаляются цисты.

Лабораторная диагностика:

В кале можно обнаружить 2х- или 4-хядерные крупные овальные цисты.

При дуоденальном зондировании в содержимом можно обнаружить вегетативную форму.

Лямблиозом чаще болеют дети. Это контактное заболевание.

Профилактика:

1. Личная как при дизентерии

2. общественная – традиционная + регулярно проводить влажную уборку детских помещений, проводить санитарно-эпидемиологический контроль.

Задача

У мух дрозофилы ген нормального цвета глаз доминирует над геном белоглазия, ген ненормального строения брюшка над геном нормального строения. Обе пары расположены в Х- хромосоме на расстоянии 3 морганид.

Определите вероятные генотипы и фенотипы потомства от скрещивания гетерозиготной по обоим признакам самки с самцом, имеющим нормальный цвет глаз и нормальное строение брюшка.