
- •Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации
- •Казанский государственный медицинский университет
- •Кафедра медицинской биологии и генетики
- •Основные свойства и функции наследственного материала. Генетический код и его свойства.
- •1. Общие представления о матричном принципе передачи информации.
- •2. Основные свойства и функции наследственного материала.
- •У животных, вирусов и растений
- •У вирусов
- •3. Генетический код. Его свойства.
- •1. Триплетность. Триплет состоит из трёх нуклеотидов. 61 кодон –смысловые, т.Е.Кодируют какую либо аминокислоту, три – бессмысленные, т.Е. Не кодируют аминокислоты.
У животных, вирусов и растений
У вирусов
Рис. 33. Блок-схема типов репликации полинуклеотидов.
одинаковые этапы. Реакции репликации, транскрипции и трансляции происходят в три этапа:
Инициация – подготовительный этап.
Элонгация – синтез дочерних молекул, РНК или полипептида.
Терминация – окончания синтеза.
Следует подчеркнуть, что наследственный материал имеет ещё несколько важных свойств, без которых живые существа имели бы мало шансов на выживание. К ним относятся – способность наследственных структур записывать, сохранять и изменять имеющуюся информацию.
Записьинформации осуществляется на основе генетического кода. Тройка нуклеотидов в ДНК шифрует определённые аминокислоты, а последовательность их расположения в ДНК определяет последовательность аминокислот в белке.
Правильное сохранениеинформации в ДНК обеспечивается процессом репарации и коррекции репликации. Возникшие повреждения в ДНК и ошибки в генетическом кодировании «ремонтируются» специальными системами.
Изменение информации. Это свойство обеспечивает создание различных вариантов генома организмов, что открывает широкие возможности для создания в эволюции новых адаптационных вариантов. В основе этого свойства лежат различные механизмы – генетическая рекомбинация, мутагенез и т.д. Как это ни странно, оптимальное функционирование некоторых генетических программ зависит от специфических перестроек (изменений) в ДНК (см. далее). С другой стороны многие перестройки генома не запрограммированы. И любое изменение структуры наследственного материала может привести к непредсказуемым и тяжёлым последствиям.
Резюмируя вышеизложенное, перечислим основные свойства наследственного материала и назовём элементы и механизмы (в скобках), ответственные за их реализацию в фенотипе.
Способность кодировать информацию (генетический код).
Способность воспроизводить информацию (репликация).
Способность реализовать информацию ( трансляция).
Способность правильно сохранять информацию (репарация).
Способность передавать информацию (транскрипция).
Способность изменять информацию (мутация и генетическая рекомбинация).
Следует подчеркнуть, что процессы лежащие в основе реализации выше перечисленных свойств функционируют не изолированно друг от друга. Находясь в одном или близких компартментах (отделах) клетки, имея иногда один и тот же субстрат и схожие принципы реализации, эти механизмы иногда не только дополняют друг друга (например, механизмы репликация одинаково необходима для сохранение и воспроизведение информации), но и находятся в тесном взаимодействии. Выключение любого из них сразу же нарушит нормальную жизнедеятельность организма.
Рассмотрим вышеперечисленные шесть механизмы в той последовательности, в которой они изложены выше.
МЗ. Матричный принцип переноса информации заключается в синтезе на молекуле, которая несёт информацию, другой молекулы, в структуре которой воспроизводится информация. Основными свойствами наследственного материала являются:
Способность кодировать информацию (генетический код).
Способность воспроизводить информацию (репликация).
Способность реализовать информацию ( трансляция).
Способность правильно сохранять информацию (репарация).
Способность передавать информацию (транскрипция).
Способность изменять информацию (мутация и генетическая рекомбинация).