|
|
Коллоквиум 3. Наука о наследственности и изменчивости
15.Эволюция понятия гена. Взгляды Н.Кольцова на биохимическую структуру гена. Экспериментальные доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации.
Взгляды Кольцова на биохимическую структуру гена. Генетическая рекомбинация – источник бесконечной вариабельности ДНК. Комплиментарность. В природе существует всего 5 типов нуклеотидов, т.е. всего 5 типов азотистых оснований входит в состав нуклеиновых кислот. В ДНК это аденин (А), Гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т). В РНК вместо тимина – урацил (У). Основания способны соединяться попарно А-Т (У), Г-Ц. Они комплиментарны, т.е. дополняют друг друга. А-Т связаны двумя водородными связями, а Г-Ц – тремя. Нуклеиновые кислоты подобно белкам имеют первичную структуру последовательность нуклеотидов. Расположение нуклеотидов важно, так как задает последовательность аминокислот в кодируемых белках. Вторичную структуру – две комплиментарные цепи, и третичную – пространственную структуру, которую и установили Уотсон и Крик. Жесткость структуры ДНК обусловлена способностью ДНК к авторепродукции. Новые молекулы ДНК имеют ту же структуру, что и исходные. Чередование пар – специфика. В молекуле ДНК каждый нуклеотид входит лишь в какой-либо один кодон. Поэтому код ДНК неперекрывающийся, т.к. кодонов возможно 64, то одни и те же аминокислоты могут кодироваться различными триплетами (кодоны – синонимы). Такой код называется вырожденным или избыточным. Выявление ДНК по Фельгену (добавление фуксисернистой кислоты, окрашивание в сиренево-фиолетовый цвет) Выявление РНК по Браше (добавление пиронина, окрашивание в малиново-красный цвет.) Одновременно метод Браше позволяет компонентам красителя (метиловым-зеленым) окрашивать ДНК в зеленый цвет. 6 Ген. Эволюция понятия гена. (Взгляды Н.Кольцова на биохимическую структуру гена). Требования, предъявляемые к материальному субстрату, ответственному за несение генетической информации. Цистрон-регулятор, цистрон-оператор, структурные цистроны. Оперон, кодон, мутон, рекон. Экзон, интрон, сплайсинг, спейсеры. (Альтернативный сплайсинг). Этапы транскрипции и трансляции. Ген/цистрон– участок ДНК, имеющий определенную последовательность нуклеотидов, содержащий информацию о структуре какого-либо одного белка. Ген - функциональная единица наследственной информации. Он считал, что ген это гигантская молекула белка, однако сам принцип матричного синтеза, представление о репродукции молекул – носителей наследственной информации, сформулированная им оказалось верным. Раньше считалось, что гены представляют собой часть хромосомы и являются неделимой единицей, обладающей рядом свойств: способностью определять признаки организма; способностью к рекомбинации, т. е. перемещению из одной гомологичной хромосомы в другую при кроссинговере; способностью мутировать, давая новые аллельные гены. В дальнейшем оказалось, что ген представляет собой сложную систему, в которой указанные особенности не всегда бывают нераздельными. Первые представления о. сложной структуре гена возникли еще в 20-х годах текущего столетия. Советские генетики А. С. Серебровский и Н. П. Дубинин выдвинули предположение, что ген состоит из отдельных «ступенек». В настоящее время это блестяще подтвердилось новыми исследованиями. Установлено, что ген представляет собой часть молекулы ДНК и состоит из сотен пар нуклеотидов. Ген как функциональную единицу американский генетик С. Бензер предложил назвать цистроном. Именно (ген) цистрон определяет последовательность аминокислот в каждом специфическом белке. 7Экспериментальные доказательства роли ДНК в переносе наследственной информации (Явление трансформации в опытах Гриффитса, трансдукция, эксперименты Френкель-Конрада с вирусом табачной мозаики, опыт Херши и Чейза с бактериофагом.) Опыты Херши и Чейза - белок фага метили радиоактивной серой, а ДНК радиоактивным фосфором, вновь образовавшиеся фаги содержали только радиоактивный фосфор. Опыты показали, что генетическая информация от внедрившегося фага его потомкам передается только проникающей в клетку нуклеиновой кислотой, а не белком, содержащимся в капсуле вируса. Вирусы, поражающие бактериальные клетки - бактериофаги. |
|
|
Скачать 152.05 Kb.