- •2. Характеристика процесса репликации
- •3. Гипотетические механизмы репликации.
- •4. Ферменты и белки, принимающие участие в репликации
- •Головні білки реплікації
- •5. Стадии репликации: инициация, элонгация, терминация (на примере e.Coli).
- •6.Отличия репликации у эукариот и прокариот
- •Типы репликации
- •8. Проблема репликации линейных концов днк. Теломераза.
- •Тема 2. Геномы организмов
- •Геном прокариот
- •Уcтройство генов прокариотов
- •Обозначения к схеме и пояснения
- •Тема 3: геномы эукариот
- •Тема 4: Репарация
- •Классификация систем репарации
- •Типы рестриктаз
- •Іі. Репликационная система репарации
- •1. Репарация по ходу репликации
- •2. Репликационная репарация после метилирования дочерней цепи
- •3. Прямая репарация
- •4. Эксцизионная репарация
- •Индуцированная sos-репарация
- •III. Пострепликативная репарация (рекомбинационная)
- •Тема 5: мобильные генетические элементы (мгэ)
- •Плазмиды
- •Свойства плазмид
- •Характеристика некоторых видов плазмид
- •Транспозоны
- •Мобильные генетические элементы прокариот
- •Мобильные генетические элементы эукариот
- •Тема 6: регуляция метаболизма
- •Регуляция на уровне транскрипции
- •Регуляция экспрессии генов на уровне трансляции
- •Тема 7. Конструирование рекомбинантных днк (основы генной инженерии)
- •I этап. Получение генов или фрагментов днк для последующего встраивания в хромосому реципиента
- •Синтез гена химическим путем
- •Использование обратной транскриптазы
- •Метод дробовика (дробового ружья)
- •Іі этап. Конструирование рекомбинантных молекул с помощью векторов. Векторы и принципы их конструирования
- •III этап. Введение рекомбинантного вектора в клетку реципиента
- •IV этап. Клонирование рек-днк и идентификация рекомбинантных клеток
Регуляция экспрессии генов на уровне трансляции
Аттенуация осуществляется на уровне трансляции путем образования альтернативных шпилек на и-РНК, проходящей через рибосому. Этот тип регуляции обнаружен у E. coli Ч.Яновским в 1983 г. при трансляции полицистронной и-РНК, считанной с оперона trp и содержащей гены ферментов, обеспечивающих синтез триптофана.
Образуемая в оперона trp и-РНК содержит на 5/-конце лидерную последовательность, включающую повышенную долю кодонов для той аминокислоты (триптофана), синтез которой определяется данным опероном. Если в клетке недостаточно триптофана, то и-РНК своей лидерной последовательностью проходит через пептидильные и аминоацильные центры рибосомы «вхолостую», так как к месту синтеза не подходят нагруженные триптофаном т-РНК. В этом случае в лидерной последовательности, прокатанной через рибосому, за счет палиндрома формируется «шпилька», однако в области структурных генов альтернативная шпилька не образуется. Поэтому основная структурная часть и-РНК беспрепятственно транслируется с образованием ферментов, необходимых для синтеза триптофана.
Если же в клетке имеется избыток триптофана и к рибосомам подходят нагруженные триптофаном т-РНК, то лидерная последовательность транслируется, зато шпилька образуется в зоне структурных генов, что приводит к преждевременной терминации трансляции. В результате этого ферменты синтеза триптофана не образуются и синтез самого триптофана прекращается.
Механизм аттенуации обнаружен не только в оперонах биосинтеза аминокислот, но также при синтезе бета-лактамазы у E. coli.
Тема 7. Конструирование рекомбинантных днк (основы генной инженерии)
Генная инженерия – одно из направлений молекулярной биологии и генетики, целью которого является получение с помощью специальных єкспериментальных приемов организмов с новыми свойствами, в том числе не встречающимися в природе. Генная инженерия базируется на манипулировании invitroс фрагментами нуклеиновых кислот, что позволяет получать рекомбинантные ДНК (рек-ДНК) и на их основе – рекомбинантные (трансгенные) организмы. Генная инженерия – это научная база современной биотехнологии.
В арсенале генной инженерии на настоящий момент имеется множество разнообразных методов, включая классические генетические, молекулярно-генетические, биохимические, физико-химические, цитологические, иммунологические, информационно-аналитические и другие. Следует отметить, что наиболее важными из них являются молекулярно-генетические методы, позволяющие с помощью специальных ферментов рестриктаз получать фрагменты ДНК и встраивать их в хромосомы практически любых организмов – вирусов, бактерий, растений, животных и даже человека. При получении рек-ДНК и рекомбинантных организмов в зависимости от принадлежности исходного организма к тому или иному царству живых существ используются разные комбинации методов, однако стандартная генно-инженерная технология включает следующие основные этапы:
I этап– получение генов или фрагментов ДНК для последующего встраивания в хромосому реципиента;
II этап– встраивание генов или фрагментов ДНК в вектор, т.е. в молекулу-переносчик – конструирование вектора;
III этап– введение рекомбинантного вектора (в который уже встроен “нужный ген”) в клетку реципиента, которой хотят придать новые свойства;
IV этап– отбор (селекция) молекул рек-ДНК и клеток, несущих рекомбинантнуюДНК с помощью селективных маркеров;
V этап– клонирование рекомбинантных ДНК и рекомбинантных организмов, создание банков генов и клонотек.
Рассмотрим подробнее перечисленные этапы генно-инженерной технологии и применяемые при этом методы.