Molekulyarnaya ответы. 1. Благодаря какой связи происходит соединение нуклеотидов в полинуклеотидную цепь
 Скачать 138.5 Kb.
|
1 2 1.Благодаря какой связи происходит соединение нуклеотидов в полинуклеотидную цепь? фосфодиэфирная связь. 2. В какой период жизни· клетки происходит репликация ДНК? Значение этого процесса. Во время синтетической стадии (S) интерфазы основное значение репликации заключается в снабжении потомства генетической информацией). Именно в синтетический период интерфазы происходит (удвоение) репликация ДНК. 3.В каком направлении работает фермент ДНК -полимераза в области «репликационной вилки»? Построение новой нити ДНК идет только в одном направлении - от 5' -конца к 3' –концу 4.В каком направлении растут «лидирующая» и «запаздывающая» дочерние цепи молекул ДНК в процессе репликации? Почему? В области репликацинной вилки действуют ферменты ДНК-полимеразы: на ведущей (лидирующей) и отстающей (запаздывающей) цепях. На ведущей цепи ДНК-полимераза работает непрерывно, а на отстающей фермент время от времени прерывает и вновь возобновляет свою работу, используя короткие молекулы РНК-затравки, синтезируемые ферментом ДНК-праймазой. Лидирующая от 5 до 3, а запаздывающая –частями от 3 до 5. 5.В области гена две цепи ДНК различаются по своей функциональной значимости. Дайте название этим цепям, указав расположение 5' и 3' -концов. Их функции. (Смысловая 5-3 Матричная 3-5 Для синтеза рнк требуется матричная цепь. Репликация происходит путем непрерывного роста обеих новых цепей по мере перемещения репликационной вилки, при этом, так как две цепи в спирали ДНК 7 антипараллельны, одна из дочерних цепей должна была бы расти в направлении 5' → 3' концу, а другая - от 3' → 5'. В действительности, оказалось, что дочерние цепи растут только в направлении 5' → 3', то есть всегда удлиняется 3' - конец затравки, а матрица считывается ДНК -полимеразой в направлении 3' → 5'. Цепи антипараллельны и параллельны, обеспечивает хранение и передачу информации. 6.В чем суть принципа комплементарности? Способность к избирательному соединению нуклеотидов, в результате чего формируется пара А=Т и Г=Ц, называется принципом комплементарности. 7.Где располагается нуклеотидная последовательность - «промотор»? Укажите его значение в процессе инициации транскрипции? Промотор – особая последовательность нуклеотидов ДНК, узнаваемая РНК-полимеразой как посадочная площадка и старт синтеза РНК. Расположен вначале оперона. В процессе инициации транскрипции происходит присоединение фермента РНК-полимеразы к промотору, находящемся на 5’-конце смысловой цепи ДНК. 8.Где располагаются спейсеры в первичном транскрипте; их значение? Между генами прокариот, как и у эукариот, могут располагаться межгенные последовательности – спейсеры («молчащие участки»). Спейсеры представляют собой последовательности азотистых оснований, которые не являются кодирующими. 9.Генетическая инженерия, как метод конструирования генетических программ, включает ряд сложных приемов. Перечислите эти приемы. 1.получение рекомбинантных молекул ДНК, включение в вектор, размножение рекомбинантных ДНК в реципиенте 2. трансгеноз-перенос гена с помощью вектора в клетку реципиента 3. функционирование гена в клетке реципиента 4. синтез чужеродного белка 10.Генные мутации: определение, виды, перечислите заболевания человека. Генные мутации-мутации,возникающие внутри гена. Бывают: миссенс-замена 1 нуклеотида на другой.Нонсенс-Появление стоп-кадона.Сдвиг рамки считывания-выпадение или вставка нуклеотида. Генные мутации приводят к изменению аминокислотной последовательности белка. Наиболее вероятная мутация генов происходит при спаривании тесно связанных организмов, которые унаследовали мутантный ген у общего предка. Генные мутации приводят к таким заболеваниям, как амавротическая идиотия, альбинизм, дальтонизм и др. 11.Дайте объяснение выражению «генетический код специфичен и однонаправлен» специфичен (один и тот же триплет кодирует только одну определенную аминокислоту). однонаправлен (считка информации происходит только в одном направлении); 12. Дайте определение термину - «процессинг». Опишите этапы процессинга. См. 52 вопрос 13.Дайте определение биотехнологии, перечислите ее основные направления. Биотехнология – это наука об использовании организмов и биологических процессов в производстве. 1.Многоступенчатый микробиологический синтез. 2. Генетическая инженерия. 3. Клеточная инженерия. 4. Инженерная энзимология. 5. Нанобиотехнология. 14.Дайте определение гена. Ген-это участок молекулы Днк(рнк) несущий информацию о первичной структуре одного полипептида, одной молекулы тРНК или одной молекулы рРНК. 15.Дайте определение генетического кода; перечислите его характеристики. Генетический код – соответствие определенной последовательности нуклеотидов определенной аминокислоте . Триплетность, вырожденность, неперекрываемость, универсальность, специфичность, однонаправленность 16.Дайте определение интрона. Интрон – некодирующая последовательность ДНК внутри гена, которая входит в состав первичного транскрипта, но затем вырезается в ходе процессинга до трансляции мРНК в белок. 17.Дайте определение плазмиды. Укажите ее значение в генной инженерии. Плазмиды – самостоятельно копирующиеся внехромосомные циклические молекулы ДНК у бактерий и дрожжей, используются в качестве векторных молекул. 18.Дайте определение рекогниции, когда она происходит? Рекогниция – процесс узнавания тРНК своей АК, происходящий при помощи фермента аминоацил-тРНК-синтетазы. Происходит в цитоплазме. 19.Дайте определение смысловых кодонов. Смысловой кодон-это любой кодон в составе мРНК, кодирующий аминокислоту. 20.Дайте определение транзиции. К какому типу мутаций она относится? Транзиция-это замена азотистого основания внутри класса. Транзиция относится к типу генных(точковых) мутаций. 21.Значение генетической терапии для медицины будущего. В будущем может стать одним из ведущих направлений в лечении наследственной патологии человека в связи с возможностью исправлять функции генетического аппарата больного, нормализуя его фенотип. 22.Значение рРНК в биосинтезе белка. Рибосомальная РНК – входит в состав рибосом, принимает непосредственное участие в синтезе полипептидной цепочки 23.К какому типу миссенс-мутаций относится заболевание серповидно-клеточная анемия? При нарушении какого вида репарации наблюдается данная патология? Генные мутации. миссенс-мутации(а именно трансверсия) -замена 1 нуклеотида на другой. 24.Как вы понимаете выражение «альтернативный сплайсинг»? Альтернативный сплайсинг процесс, в ходе которого экзоны, вырезаемые из пре мРНК, объединяются в различных комбинациях, что порождает различные формы зрелой мРНК. В результате один ген может порождать не одну, а множество форм белка 25.Как называется участок ДНК, кодирующий первичный транскрипт? Единица транскрипции – это участок ДНК, кодирующий первичный транскрипт 26. Какая связь возникает между двумя аминокислотами в рибосоме? На рибосоме рядом оказываются две аминокислоты, между которыми образуется пептидная связь 27.Какие мутации могут возникнуть, если в кодоне один нуклеотид заменен на другой? Приведите пример заболевания. Могут возникнуть генные мутации(миссенс).Например заболевание фенилкетонурия и Синдром Марфана 28.Какие нуклеотидные последовательности гена эукариот подвергаются альтернативному сплайсингу? Вырезаются интроны, сшиваются экзоны. Гетерогенная ядерная РНК 30.Какие органоиды имеют собственную ДНК? Способны ли они к ауторепродукции? Ядро, митохондрии, пластиды. Нет, не способны 31.Какие основные задачи решает генная инженерия? 1. Создание рекомбинантных ДНК, пригодных для переноса в другие клетки. 2.Разработка методов введения рекомбинантной ДНК в клетку. 3.Создание условий для нормальной экспрессии генов, введенных в клетку 32.Какими способами и методами возможно введение нового гена в клетку? Трансформация, трансдукция, трансфекция, электропорация, микроинъекции ДНК, упаковка в липосомы, биологическая баллистика. 33.Каков характер экспрессии генов эукариот в отличие от прокариот? Какова функция сайленсера в экспрессии генов эукариот? Реализация выражается в процессах транскрипции и трансляции. У прокариот геном организован в виде нуклеотида. Этапы реализации у прокариот практически не разобщены ни во времени, ни в пространстве и протекают одновременно. У эукариот геном представлен хромосомами, которые находятся в ядре, поэтому этапы реализации разделены в пространстве (ядро, рибосомы) и во времени. Сайленсер уменьшает транскрипцию соседнего гена. 34.Какое значение имеет вырожденность генетического кода для организма? Вырожденность генетического кода имеет важное значение для повышения устойчивости генетической информации 35.Какой вид связи и при каком виде репарации ведет к патологическим процессам в клетке? Что ведет для восстановления нормальной структуры цепи ДНК? 36.Какой фермент и в каком направлении осуществляет синтез «лидирующей» дочерней цепи ДНК в процессе репликации? ДНК-полимераза. От 3` к 5` 37.Какой фермент и в каком направлении осуществляет соединение «фрагментов Оказаки» в отстающей дочерней цепи ДНК? ДНК-лигаза от 3` к 5` 38.Кратко опишите процесс активации аминокислот при трансляции биосинтеза. Активация свободных АК осуществляется при помощи особых ферментов – аминоацил – тРНК – синтетаз в присутствии атф. Для каждой АК существует свой фермент и своя тРНК которая образует вторичную структуру «клеверный лист» . На вершине клеверного листа каждый тРНК располагается последовательность из трех нуклеотидов . к концевой 3` гидроксильной группе присоединяется специфическая АК, отвечающая последовательности антикодонового триплета в антикодоновой петле 39.Метилирование ДНК и его значение в процессе биосинтеза белка. метилирование(присоединение метильной группы СН3) некоторых внутренних азотистых оснований, стабилизирующих молекулу РНК в транскрипте 40.На чем основано деление организмов на про- и эукариоты? Деление организмов на про- и эукариоты основано, в первую очередь, на наличии или отсутствии оформленного клеточного ядра. Прокариоты имеют кольцевидную молекулу ДНК , эукариоты линейные хромосомы. 41.Назовите особенности строения генетического материала прокариотического организма. Главная особенность строения генома прокариот – объединение генов в группы – оперон. Прокариотические гены комплементарны (линейно соответствуют) своим РНК 42.Назовите основные каталитические центры, расположенные в рибосоме и укажите их значение в процессе трансляции. Рибосомы содержат два активных участка – А (аминоациальный) и Р (пептидиальный) Присоединение в А – участок мРНК второй тРНК с антикодоном, комплементарным кодону (А) центра мРНК. В рибосоме оказывается две аминокислоты, между которыми пептидная кислота 43.Назовите основные результаты программы «Геном человека». 1). Полностью расшифрована последовательность нуклеотидов ДНК человека 2). Определено 24000 генов, получены сведения об их строении и функции 3). Созданы библиотеки генов 4). Выявлены нарушения в генах, 5). Усовершенствованы способы диагностики генных заболеваний 44. Назовите фамилии ученых, которые в начале ХХ века предположили, что хромосомы являются носителями наследственной информации. В.Саттон и Т.Бовери 45.Напишите формулу «центральной догмы» молекулярной генетики. Один ген – несколько мРНК – несколько белков 46.Объясните основные способы генотерапии на современном этапе развития медицины. Принципиальный смысл генной терапии заключается в замещении мутантного белка клеток, с которым связано развитие болезни, на нормальный белок. Применяются: заместительная генотерапия – введение в клетку неповрежденного гена (внесённая копия заменит дефектный ген); корректирующая генотерапия - замена дефектного гена нормальным в результате рекомбинации. Invivo – ген вводят в организм пациента в составе векторной молекулы Exvivo – подход индивидуализирован: манипуляции сначала проводят с клетками пациента in vitro потом уже эти генетически обработанные клетки попадают обратно в организм. 47.Объясните явление трансформации у бактерий. С именем какого ученого связано это явление? Ф.Гриффит продемонстрировал явление трансформации – изменению наследственных свойств клетки в результате проникновения в нее чужеродных ДНК. 48. Объясните, почему наблюдается разница в реализации наследственной информации у про- и эукариот? Реализация выражается в процессах транскрипции и трансляции. У прокариот геном организован в виде нуклеотида. Этапы реализации у прокариот практически не разобщены ни во времени, ни в пространстве и протекают одновременно. У эукариот геном представлен хромосомами, которые находятся в ядре, поэтому этапы реализации разделены в пространстве (ядро, рибосомы) и во времени. 49.Опишите (нарисуйте схематично) строение тРНК, каковы ее функции?  Функции тРНК: переносит аминокислоты к месту синтеза белков на рибосомы50.Опишите компоненты оперона, указав их значение в регуляции экспрессии генов прокариот  1 – ген регулятор 2 – промотор 3 – участок оперона 4,5,6 – структурные гены оперона 7 – терминатор Ген регулятор – кодирует белок репрессор, который при соединение с опероном блокирует транскрипцию Промотор – участок оперона, к которому присоединяется РНК-полимераза и является местом начала инициации транскрипции Терминатор – участок оперона информирующий о завершении транскрипции 51.Опишите этап инициации трансляции. Инициация трансляции включает в себя следующие этапы: С помощью «кэпа» мРНК находит в цитоплазме малую субчастицу рибосомы Присоединение «лидера» 5’-конца мРНК к малой субчастице рибосомы Стартовый кодон AУГ оказывается в пептидильном «недостроенном» Р-участке 52.Опишите этапы процессинга. Процессинг – этап формирования функционально активных молекул мРНК в экспрессии генетического материала. Этапы: Отщепление спейсеров (концевых участков) Кэпирование (образование колпачка на 5’ конце Полиаденилирование (присоединение полиаденина) Метилирование (присоединение СН3 групп для стабильности молекул Вырезание метронов при участии мяРНК Сплайсинг (сшивание экзонов при помощи лигазы) 53.Опишите этапы темновой репарации. При каких патологических условиях происходит темновая репарация ДНК? Фермент эндонуклеаза надрезает цепочку ДНК (пигментная ксеродермия) Нуклеаза вырезает поврежденный участок на цепи ДНК(синдром Луи Бара) Экзонуклеаза расширяет «брешь» (панцитопения) ДНК-полимераза «латает брешь», синтезируя участок ДНК комплементарно неповрежденной цепочке (синдром Блума) Лигаза «сшивает» вновь построенный участок со старым. (Синдром Блума) 54.Опишите этапы трансляции в процессе биосинтеза белка. Трансляция – процесс сборки пептидной цепи, протекающий в цитоплазме на рибосомах. Основные фазы трансляции: 1. Инициация – активация аминокислот 2. Элонгация – удлинение аминокислотной цепи на 1 аминокислоту. 3. Терминация – завершение синтеза и освобождение полипептидной цепи. 55.Определение генной мутации - «сдвиг рамки», ее последствия. Генные(точковые) мутации – изменение нуклеотидного состава гена. «Сдвиг рамки считывания» - выпадение или делеция нуклеотида, или вставка нуклеотида. Может привести к преждевременному окончанию синтеза белка или к образованию бессмысленного белка, который быстро деградирует 56.Определение генной мутации. Перечислите виды генной мутации, приведите пример заболеваний, связанных с этим видом мутации. Генные(точковые) мутации – изменение нуклеотидного состава гена. 1.Миссенс – замена оного нуклеотида на другой (серповидно-клеточная анемия) 2. Нонсенс – появление стоп-кодона внутри гена ( в норме стоп-кодон в конце) 3. Сдвиг рамки считывания – делеция (утеря) или инсерция (вставка) одной или нескольких пар нуклеотидов. фенилкетонурия, алкаптонурия, галактоземия, болезнь Ниманна-Пика, Болезнь Гоше́ 57.Перечислите виды метода «прямого переноса гена в клетку» Трансформация, трансдукция, трансфекция, электропорация, микроинъекции ДНК, упаковка в липосомы, биологическая баллистика 58.Перечислите и дайте определения этапов биосинтеза белка эукариот. В процессе реализации наследственной информации у эукариот выделяют следующие этапы: - Транскрипция - перенос генетической информации с ДНК на РНК., - Процессинг (Посттранскрипционные процессы) - превращения первичного транксрипта, направленные на формирование стабилизированной иРНК, способной выполнять матричную функцию, - Трансляция - процесс сборки пептидной цепи, происходящий по программе иРНК, - Посттрансляционные процессы. 59.Перечислите и охарактеризуйте этапы получения гибридомной ДНК. 1. Рестрикция – разрезание молекулы ДНК в строго определённых местах с помощью ферментов респриктаз 2. Образование «липких концов» - двухцепочечная молекула ДНК вследствие разрыва приобретает линейное строение; на краях молекулы образуются «липкие концы», представленные однонитевыми участками из комплементарных друг другу четырёх нуклеотидов (А, Т, Г, Ц) 3. Лигирование – «сшивание липких концов» ферментом ДНК-лигазой и образование кольцевой рекомбинантной молекулы ДНК(плазмида) 4. Трансгеноз (трансформация) – введение рекомбинантных плазмид с необходимым геном 5. Скрининг – отбор клонов, содержащих плазмиды с необходимым геном 6. Молекулярная гибридизация(ренатурация) – фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченным зондом 7. Клонирование – начинается с целенаправленного получения нужного гена, размножение трансформированных бактерий. 60.Перечислите молекулярно-генетические методы. Химический синтез ДНК; Рестрикция; Полимеразная цепная реакция; гибридизация с ДНК-зондами; Клонирование; Секвенирование; функциональные методы 61.Перечислите основные положения теории гена. -занимает определенный локус в хромосоме -существуют структурные и функциональные гены -внутри гена могут происходить рекомбинации и мутации -участок ДНК, входящий в состав гена способен к репарации -обладает стабильности -специфичен -плейотропное действие гена -дозированностью обладает -информативен -пенетрантностью -обладает экспрессивностью 62.Перечислите последовательно этапы получения рекомбинантных ДНК. См. вопрос 59 гибридомная = рекомбинантная 63.Перечислите принципы репликации материнской молекулы ДНК Комплементарность, антипараллельность, полуконсервативность, прерывистость. 64. Перечислите пути искусственного синтеза гена. 1 2 |