биохимия. 1. Типы генов по особенностям регуляции их экспрессии у прокариот. Опероны,оператор, Понятие репрессируемые
 Скачать 286.18 Kb.
|
|
1. Типы генов по особенностям регуляции их экспрессии у прокариот. Опероны,оператор, 2. Понятие «репрессируемые» и «индуцируемые» ферменты. Индуцируемые ферменты - это группа ферментов, которые экспрессируются только при определенных условиях, например, в присутствии определенного субстрата. Репрессируемые ферменты - это ферменты, которые экспрессируются конститутивно, за исключением определенных случаев, таких как присутствие белка, который репрессирует фермент. 3. Оперон, строение оперона. Оперон — это функциональная единица наследственной информации, которая содержится в прокариотических клетках (к ним относятся истинные бактерии и археи) и транскрибирует все гены, находящиеся под общим промотором. Опероны состоят из промоторной области, оператора и структурных генов. В начале и конце оперона находятся регуляторные области: в начале — промотор, в конце — терминатор. Эти элементы может иметь в своем составе и каждый отдельно взятый цистон. 4. Регуляция транскрипции lac-оперона в отсутствие индуктора.  5. Регуляция транскрипции lac-оперона в присутствии индуктора. См 4 6. Регуляция транскрипции триптофанового (гистидинового) оперона в отсутствие корепрессора.  7. Регуляция транскрипции триптофанового (гистидинового) оперона в присутствии корепрессора. См 6 8. Уровни регуляции экспрессии генов у эукариот.  9. Механизмы регуляции экспрессии генов эукариот.   10. Механизмы стойкой репрессии генов гетерохроматина у эукариот. 11. Способы изменения количества генов у эукариот. 12. Пример амплификации генов у эукариот. Амплификация генов часто встречается при многих опухолях, включая нейробластомы, сквамозноклеточный рак головы и шеи, колоректальные раки и злокачественные глиобластомы мозга. 13. Пример перестройки генов у эукариот. 14. Энхансер, сайленсер и их функции. Энхансер — небольшой участок ДНК, который после связывания с ним факторов транскрипции стимулирует транскрипцию с основных промоторов гена или группы генов. Ф-ция: позволяет усиливать транскрипцию гена. Сайленсер-Последовательность ДНК, с которой связываются белки-репрессоры. Связывание белков-репрессоров с сайленсерами приводит к понижению или к полному подавлению синтеза РНК ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой. Ф-ция: Замедляет транскрипцию генов 15. Альтернативный сплайсинг РНК, пример. Альтернативный сплайсинг -Вариант сплайсинга матричных РНК, при котором в ходе экспрессии гена на основе одного и того же первичного транскрипта происходит образование нескольких зрелых мРНК. Структурные и функциональные различия образовавшихся транскриптов могут быть вызваны как выборочным включением в зрелую мРНК экзонов первичного транскрипта, так и сохранением в ней частей интронов. Наиболее распространённая разновидность альтернативного сплайсинга предусматривает пропуск экзона: отдельные экзоны транскрипта при определённых условиях могут быть как включены в зрелую мРНК, так и пропущены. Пример: В результате альтернативного сплайсинга первичного продукта транскрипции гена кальцитонина образуются две разных мРНК, одна из которых накапливается в щитовидной железе и обеспечивает синтез кальцитонина, а другая — в гипоталамусе, где кодирует синтез пептида, родственного кальцитонину, но отличающегося от него по функции. 16. Редактирование РНК-транскрипта, пример. Редактирование РНК -Процесс, в ходе которого нуклеотиды в новосинтезированной РНК подвергаются химическим модификациям. Редактирование РНК также может включать вставку, делецию или замену нуклеотидов в молекуле РНК. Редактирование РНК - довольно редкий процесс, и типичные этапы процессинга мРНК обычно не рассматриваются как редактирование. Пример: 17. Регуляция трансляции в процессе экспрессии гена, пример. В процесс биосинтеза белка рибосомами вовлекается большое количество мРНК, экипированных разнообразными регуляторными элементами. Даже в случае клеток дрожжей количество транслируемых видов мРНК превышает 6000. Регуляторные последовательности мРНК влияют на эффективность трансляции двумя основными путями: 1) изменением активности компонентов системы трансляции, взаимодействующих с регуляторными доменами мРНК; 2) изменением структуры регуляторных элементов самих мРНК. Как и в случае транскрипции, механизмы регуляции экспрессии генов на уровне трансляции осуществляют контроль эффективности всех основных этапов синтеза полипептидных цепей: инициации, элонгации и терминации. 18. Основная функция белка убиквитина. Небольшой консервативный белок эукариот, участвующий в регуляции процессов внутриклеточной деградации других белков, а также в модификации их функций. Он присутствует почти во всех тканях многоклеточных эукариот, а также у одноклеточных эукариотических организмов. 19. Механизмы генетической изменчивости. Термины «транспозон» и «ретротранспозон». Транспозоны — участки ДНК организмов, способные к передвижению (транспозиции) и размножению в пределах генома. Ретротранспозоны (также называемые транспозируемыми элементами класса I или транспозонами через промежуточные РНК) - это тип генетического компонента, который копирует и вставляет себя в различные геномные локации (транспозон) путем преобразования РНК обратно в ДНК посредством процесса обратной транскрипции с использованием промежуточного звена транспозиции РНК. 20. Ферменты метаболизма нуклеиновых кислот как инструменты генетической инженерии. Ферменты, применяемые при конструировании рекомбинантных ДНК, можно разделить на несколько групп: - ферменты, с помощью которых получают фрагменты ДНК (рестриктазы); - ферменты, синтезирующие ДНК на матрице ДНК (полимеразы) или РНК (обратные транскриптазы); - ферменты, соединяющие фрагменты ДНК (лигазы); - ферменты, позволяющие осуществить изменение структуры концов фрагментов ДНК. 21. Основная биологическая функция рестриктаз. Рестриктазы представляют собой эндонуклеазы бактериального происхождения, предназначенные для защиты клеток бактерий от чужеродной (вирусной) ДНК. 22. Механизм действия рестриктаз на ДНК с образованием «тупых» и «липких» концов. 23. Этапы технологии рекомбинантных ДНК. 1)получение целевого гена 2)соединение этого гена с вектором (получение рекомбинантной ДНК) 3)введение рекомбинантной ДНК в клетку-хозяина 4)отбор клеток, содержащих целевой ген; клонирование гена 24. Принцип работы ДНК-зонда. Зонды применяются для нахождения нормальных или мутированных сегментов ДНК. Сегмент ДНК, который был клонирован или скопирован, становится меченым зондом после того, как в него встраивается радиоактивный атом или флуоресцентный краситель. Зонд способен отыскивать свой зеркальный сегмент ДНК и связываться с ним. Затем меченый зонд может выявляться с использованием сложных микроскопических и фотографических методов. 25. Понятие «секвенирование ДНК» и направления использования в медицине. Процесс определения последовательности нуклеиновых кислот - порядка расположения нуклеотидов в ДНК. Он включает в себя любой метод или технологию, которые используются для определения порядка четырех оснований: аденина, гуанина, цитозина и тимина. Появление методов быстрого секвенирования ДНК значительно ускорило биологические и медицинские исследования и открытия. С помощью данного метода проводят диагностику генетических заболеваний исследование фармакогенетических свойств, предрасположенность к раковым и опухолевым заболеваем, полногеномный анализ инфекционных возбудителей, метагеномов. 26. Принцип секвенирования ДНК методом Сенгера. Вид дезоксирибонуклеотидов, который используется при секвенировании ДНК. «Плюс-минус» метод секвенирования ДНК 1-Полимеразная цепная реакция [8], в которой используется ДНК (например, ДНК человека), фермент (ДНК-полимераза), олигонуклеотидные праймеры и смесь четырех дезоксинуклеотидов (dNTPs) (А, Т, G и C), причем один из дезоксинуклеотидов радиоактивно помечен по α-положению фосфата (32P). 2-Очистка смеси амплифицированных фрагментов от дезоксинуклеозидтрифосфатов, не вступивших в реакцию (например, на колонках). Смесь делят на восемь равных частей (в разных пробирках). В «плюс»-системе проводят четыре ПЦР-реакции в присутствии каждого из четырех типов дезоксинуклеозидтрифосфатов; параллельно в «минус»-системе проводят четыре ПЦР-реакции в отсутствии каждого из них. Далее результаты визуализируют с помощью электрофореза, и определяют последовательность ДНК, исходя из того, что в «плюс»-системе терминация (прерывание) ПЦР происходит после конкретного dNTP, а в «минус»-системе — перед ним (рис. 4). 27. Этапы полимеразной цепной реакции. 1)денатурации, или «плавления» ДНК, когда двухцепочечная ДНК под действием высокой температуры переходит в одноцепочечное состояние; 2)связывания (отжига) праймеров с матричной ДНК; 3)элонгации, или удлинения цепи. 28. Направления использования ДНК-технологий для получения лекарственных препаратов. Вакцины, инсулин, гормоны 29. Термин «генная терапия». Генотерапия — совокупность генноинженерных (биотехнологических) и медицинских методов, направленных на внесение изменений в генетический аппарат соматических клеток человека. |