Вопросы для самоподготовки студентов
Вопросы для самоподготовки студентов
1. Каковы особенности организации наследственного материала у про- и эукариот?
2. Какова молекулярная организация и функции нуклеиновых кислот?
3. Что такое ген? Какое определение гена вы считаете более точным?
4. Каковы особенности строения генов у про- и эукариот?
5. Что такое генетический код и каковы его свойства?
6. Каковы основные этапы биосинтеза белка, в чем их сущность?
7. Каковы механизмы регуляции генной активности у прокариот (схема Жакоба-Моно)?
8. Каковы механизмы регуляции генной активности у эукариот (схема Бриттена-Дэвидсона)?
Самостоятельная работа студентов:
Работа 1. ДНК в ядрах клеток
На постоянном препарате под большим увеличением микроскопа рассмотрите в ядрах клеток печени ДНК, выявленную с помощью реакции Фельгена.
Зарисуйте несколько ядер, в которых ДНК окрашена в пурпурно-малиновый цвет.
Работа 2. Молекулярная структура ДНК эукариот.
Рассмотрите рисунок.
Рис. 1. Строение ДНК эукариот.
А - аденин; Г - гуанин - пуриновые азотистые основания; Ц - цитозин; Т - тимин - пиримидиновые азотистые основания; Д - дезоксирибоза; Ф - остаток фосфорной кислоты; Н - нуклеотид.
Работа 3. Структурно-функциональная организация ДНК у про- и эукариот
Изучите табл. 1 и 2.
Таблица 1.
Участок ДНК
| Функция
| Структурные гены
Экзоны
Оператор
Промотор
Терминатор
Сенсорный ген
Ген-регулятор
Ген-интегратор
Гены-модуляторы: энхансеры; сайленсеры; мутаторы;
антимутаторы
Неинформативные участки ДНК:
интроны
спейсеры
сателлитная ДНК
| Имеются у про- и эукариот и содержат информацию о строении белков, выполняющих специфические и общеклеточные функции, а также информацию о тРНК и рРНК.
Информативные участки генов.
Расположен у прокариот перед структурными генами и служит для связи с белком-репрессором.
Служит длясвязи с ферментом РНК-полимеразой. У прокариот представлен ТАТААТ-последовательностью (блок Прибнова), а у эукариот — ТАТА-блоком или ЦААТ-блоком, которые расположены на разных расстояниях от стартовой точки транскрипции.
Служит для прекращения роста цепи РНК и ее освобождения от матрицы ДНК. У большинства прокариот в связи с наличием факторов антитерминации транскрипция продолжается за пределами терминатора, что ведет к образованию полицистронной мРНК. У эукариот терминатор останавливает движение РНК-полимеразы и в итоге образуется моноцистронная мРНК
Служит у эукариот для восприятия химического индукционного сигнала.
У прокариот содержит информацию о структуре белков-репрессоров, регулирующих работу других генов.
Координирует работу других генов и может оказывать у эукариот плейотропный эффект
Обнаружены только у эукариот
Усиливают транскрипцию
Тормозят транскрипцию
Способствуют мутациям других генов
Снижают мутагенный эффект
Имеются в составе генов эукариот и не содержат информацию о белке, кодируемом данным геном.
Некодируюшие последовательности, разделяющие структурные гены.
Участвует в конъюгации хромосом эукариот? Может содержать мобильные элементы
|
Таблица 2
Признаки
| Прокариоты
| Эукариоты
| Количество генов
Количество ДНК
Кодирующие последовательности ДНК
Связь ДНК с гистонами
Укладка ДНК
Количество репликонов
Активно работающие участки
Процессинг
Регуляция транскрипции
| 4 тыс. (Е. coli)
4 млн. пар нуклеотидов
Более 90 %
Отсутствует
Кольцевая, содержит
100 петель по 40 тыс.
пар нуклеотидов
Один
Более 90 % генов
Отсутствует
Оперонная
| Около 30 тыс. (человек)
3-7 млрд. пар нуклеотидов
Менее 10 %
Формирует нуклеосомы
Линейная с замкнутыми
в теломеры концами,
имеет 4 уровня спирализации
50 тыс.
Менее 10 % генов
Осуществляется при переходе пре-мРНК из ядра в цитоплазму
Сложная каскадная
|
|