1 / 16

Лекція 12. Регуляція експресії генів. Репарація ДНК. Мутації. Генна інженерія

Лекція 12. Регуляція експресії генів. Репарація ДНК. Мутації. Генна інженерія.

judah-potts
Download Presentation

Лекція 12. Регуляція експресії генів. Репарація ДНК. Мутації. Генна інженерія

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Лекція 12. Регуляція експресії генів. Репарація ДНК. Мутації. Генна інженерія Регуляція біосинтезу білка у прокаріот за теорією Жакоб і Моно. Особливості біосинтезу білка у людини (ампліфікація, рекомбінація генів). Інгібітори білкового синтезу: антибіотики, інтерферони, токсини та їх медичне застосування. Мутації: класифікація, характеристика та значення генних (точкових) мутацій. Поняття про мовчазні та летальні, міссенс- та нонсенсмутації. Репарація ДНК. Рекомбінантні ДНК. Поняття про генну інженерію.

  2. Експресія генів - процес реалізації інформації, закодованої в генах, що складається з транскрипції та трансляції.

  3. Регуляція експресії генів у прокаріотів – теорія оперона Жакоба і Моно (1960) Оперон– комплекс генетичних елементів, що відповідають за координований синтез функціонально зв’язаних білків-ферментів • Промотор (Р) – сайт ДНК, до якого приєднується РНК-полімераза • Оператор (О) – сайт ДНК, до якого приєднується білок-репресор • Структурні гени (S)– гени, що кодують синтез білків-ферментів • Термінатор (Т) – сайт ДНК, що приєднує ро-фактор Ген-регулятор – кодує синтез білка-репресора. Не входить до складу оперону оперон мРНК репресор

  4. Lac-оперон Е.соli: • контролює синтез ферментів катаболізму лактози - β-галактозидази, пермеази, трансацетилази • індуктором експресії цих генів виступає лактоза 1. Lac-оперон у стані репресії Lac-оперон Транскрипція генів S1,S2, S3 заблокована

  5. 2. Lac-оперон у стані індукції 3. Lac-оперон повернувся у стан репресії

  6. Регуляція експресії генів у еукаріот – багаторівнева!!! • на рівні структурної організації геному • на рівні транскрипції • на рівні трансляції

  7. Метод ПЛР 1 • Фактори ПЛР: • ДНК-матриця • 2 праймера • дАТФ, дГТФ, дЦТФ,ТТФ • ДНК-полімераза (Taq-полімераза) • Мg2+ • Етапи ПЛР: • Плавлення: денатурація ДНК (роз’єднання ланцюгів) при 90-100оС • Віджиг: гібридизація ланцюгів ДНК з праймерами при 50-60оС • Елонгація: синтез дочірніх ланцюгів Taq-полімеразою 2 3

  8. Мутації – кількісні або якісні зміни генотипу організму Класифікація: За причиною: спонтанні та індуковані За характером: 1. Геномні – зміна кількості хромосом • Поліплоїдії • Гетероплоїдії 2. Хромосомні – зміна структури хромосом (хромосомні аберації) • транспозиція – перенесення гену (генів) в межах одної хромосоми • транслокація – перенесення гену (генів) в іншу хромосому • делеція - втрата ділянки хромосоми • дуплікація - подвоєння ділянки хромосоми • інверсія - поворот ділянки хромосоми на 1800

  9. 3. Генні (точкові мутації) – кількісні та якісні зміни нуклеотидів в межах одного гена. Види: 1. Заміни нуклеотидів: • транзиції:піримідиновий нуклеотид →на піримідиновий (Т↔Ц). пуриновий нуклеотид →на пуриновий (А↔Г). • трансверзії: пуриновий нуклеотид → на піримідиновий. піримідиновий нуклеотид → на пуриновий. 2. Зміна кількості нуклеотидів: • вставки – додавання зайвих нуклеотидів • делеції – випадіння нуклеотидів 3. По відношенню до рамки зчитування • із “зсувом рамки” –вставка/ втрата нуклеотидів в кількості некратній 3 (триплету) • без “зсуву рамки” – вставка/ втрата нуклеотидів в кількості кратній 3 (триплету)

  10. Результати точкових мутацій: Мовчазні - сенс кодону не змінюється (відсутність змін в білку) Міссенс-мутація: заміна однієї амінокислоти на іншу в поліпептиді Нонсенс-мутація: заміна змістовного кодону на стоп-кодон, передчасна термінація синтезу білку

  11. Наслідкиточкових мутацій: • мовчазні мутації – без наслідків • поліморфізм білків (гемоглобін S) • молекулярні хвороби • летальні мутації (не синтезуються життєво важливі білків)

  12. УФО • Тиміновий димер • Дезамінування цитозину в урацил Утворення циклобутанових кілець - конденсація дезоксирибоз

  13. Репарація ДНК – відновлення первинної структури ДНК за участю ферментних систем: • Ендонуклеаза – видаляє «помилки» • β-ДНК-полімераза синтезує латку комплементрану непошкодженому ранцюгу ДНК • ДНК-лігаза зшиває ланцюг ДНК УФ-специфічна ендонуклеаза видаляє тимінові димери (ТТ)!!!

  14. Репарація дезамінування цитозину • Видалення урацилу: урацил-ДНК-глікозидаза розщеплює N-глікозидний зв’язок між урацилом та дезоксирибозою • Ендонуклеаза розщеплює ланцюг ДНК зліва від апіримідинової ділянки. • ДНК-полімераза β вбудовує правильний нуклеотид • ДНК-лігаза зшиває розрив в ланцюгу ДНК

  15. Генна інженерія (технологія рекомбінантних ДНК) –сукупність технологій виділення та перенесення генетичного матеріалу від одного організму в інший, забезпечення спадковості та експресії нових генів. Трансплантація генів – вбудова генів в геном людини Створення молекулярних химер – мікроорганізмів, що містять гени людини Отримання інсуліну, гормону росту, соматостатину, противірусного інтерферону, цитокінівта факторів росту (еритропоетину), факторів системи гемостазу Лікування спадкових хвороб (таласемій, гемоглобінозів, ензимопатій), цукрового діабету, атеросклерозу

  16. Конструювання рекомбінантної ДНК 1 3 2

More Related