Презентація на тему «Основні закономірності функціонування генів у про – та еукаріотів» (варіант 2)

content: Основні закономірності функціонування генів у про – та еукаріотів

content: Прокаріоти

content: Геном клітин прокаріотів містить значну кількість ДНК і, відповідно, більше генів порівняно з вірусами.Наприклад, у бактерії кишкової палички є понад 4100 генів, які кодують білкові молекули, та близько 120 генів, що кодують молекули РНК.

content: Серед структурних генів прокаріотів та еукаріотів є 3 основні групи.Гени першої кодують структуру молекули білків, другої – тРНК, третьої – рРНК.

content: Молекули іРНК синтезуються лише на одному з ланцюгів молокули ДНК. При цьому послідовність нуклеотидів молекули іРНК комплементарна послідовності ланцюга ДНК, на якому вона синтезована, і збігається за послідовністю нуклеотидів з іншим ланцюгом, який називають кодуючим, або змістовним

content: У багатьох видів прокаріотів геном представлений єдиною молекулою ДНК, яка зосереджена у ядерній зоні клітини – нуклеоїді.

content: У цитоплазмі бактеріальних клітин є плазміди, або позахромосомні фактори спадковості. Це невеликі кільцеві молекули ДНК, до складу яких входять кілька генів.

content: Прокаріотичні клітини швидко реагують на зміни в навколишньому середовищі.

content: Процес, за якого спадкова інформація, закодована у вигляді послідовності нуклеотидів молекули ДНК, втілюється у функціональний продукт – молекулу білка або РНК певного типу, називається експресія генів.

content: Білкові молекули, які здатні впливати на експресію генів, спочатку зв*язуються з промотором - послідовністю нуклеотидів, розташованою перед кодуючою частиною гена.

content: Еукаріоти

content: В еукаріотів значна частина геному представлена послідовностями нуклеотидів, які не кодують структури молекул білків та РНК. Учені з'ясували, що 20-50 % генів еукаріотів мають одну, інші - кілька зазвичай не ідентичних копій. Понад 50 % усієї кількості ДНК припадає на повтори. Завдяки копіям, мутації окремих генів мало впливають на фенотип. Повторювані послідовності нуклеотидів зосереджені переважно на кінцях хромосом і в зоні прикріплення ниток веретена поділу (центромера).

content: Особливості регуляції експресії генів у еукаріотівНа відміну від прокаріотів, у клітинах еукаріотів молекули іРНК синтезуються на молекулах ДНК в ядрі і вже звідти транспортуються до цитоплазми. Таким чином, такі основні етапи експресії гена, як транскрипція та трансляція (синтез білкової молекули на матриці іРНК) в еукаріотів розділені у просторі та часі.

content: Гени багатоклітинних організмів поділяють на дві функціональні групи одні з них активні в усіх клітинах, де забезпечують універсальні функції живого, а інші - активні лише у клітинах певних типів. Особливу групу становлять псевдогени — змінені внаслідок мутацій послідовності нуклеотидів які нагадують певні гени, однак інформація з них не зчитується.

content: Ступінь прояву ознаки при реалізації генотипу в різних умовах називають експресивністю. Під експресивністю розуміють вираженість фенотипового вияву гена.

content: Експресивність — це зміна кількісного прояву ознаки в різних особин-носіїв відповідного алеля.При домінантних спадкових захворюваннях експресивність може коливатися.В одній родині можуть виявлятися спадкові хвороби в різних формах — від легких, ледь помітних, до тяжких (наприклад різні форми гіпертонії, шизофренії, цукрового діабету тощо). Рецесивні спадкові захворювання в межах сім'ї виявляються однотипно і мають незначні коливання експресивності.

content: Запам'ятайте: на активність генів еукаріотів і прокаріотів впливають певні регуляторні послідовності нуклеотидів, які функціонально пов'язані з ними.Запам'ятайте: активність будь-якого структурного гена залежить від наявності в клітині чинників, які пригнічують процеси транскрипції або стимулюють їх.

content: ДНКГістониНуклеосоми

content: Нуклеосома – пригнічувач активності генів.Для активації процесу транскрипції потрібнаПЕРЕБУДОВА ХРОМАТИНОВИХ НИТОК.

content: На експресію генів також впливають зміни хімічного складу ДНК. (але послідовність нуклеотидів при цьому не змінюється!)

content: Зближення відповідних структурних генів полегшує їхню взаємодіюФакторитранскрипції(білки)+РегуляторніПослідовностінуклеотидів=Ланцюжки,що зближують віддаленіструктурні гени таїхні регуляторні ділянки

content: Активність генів залежить від взаємодіїї молекул НК між собоюРНК – інтерференція – процес пригнічення експресії гена за допомогою молекул мікро-РНК.Відбувається під час :ТранскрипціїТрансляціїРуйнування ДНК

content: Молекули мікро-РНК -НЕ кодують структуру білків!Мають незначну довжину!(19 – 21 пара нуклеотидів)

content: Виникнення мікро-РНКАктиваціяпевних генівСинтез молекул РНКз дволанцюговимиділянкамиВирізання цих ділянокУтвореннямолекулмікро-ДНКз цих ділянок

content: Окрема молекулаМікро-Рнк+Білковімолекули=Сполука, що забезпечуєРозплітання ланцюгів РНК

content: ЛанцюгМікро РНК+Комплентарнаділянка РНК=РІЗНІ НАСЛІДКИ

content: Наслідок ІУщільнення хроматинута пригніченняактивності гена

content: Наслідок ІІПісля транскрипціїмолекула іРНК можеруйнуватись, щоунеможливлює синтез білка

content: Наслідок ІІІМожлива зупинкасинтезу білка

content: АльтернативнийсплайсингНа відміну від звичайного, під час альтернативного сплайсингу , за участі певних ферментів можуть вирізатися певні екзони як і на початку, так і всередині гену. У результаті цього з однієї ділянки можуть бути синтезовані різні варіанти молекул іРНК, які кодують різні білки.

content: АльтернативнийсплайсингНа відміну від звичайного, під час альтернативного сплайсингу , за участі певних ферментів можуть вирізатися певні екзони як і на початку, так і всередині гену. У результаті цього з однієї ділянки можуть бути синтезовані різні варіанти молекул іРНК, які кодують різні білки.

content: Генетичнаінженерія

content: Генетична інженерія -Експериментальна галузь молекулярної генетики.

content: Основні завдання генетичної інженерії :Синтез поза організмом, виділення з клітин і перебудова окремих генів;Копіювання і розмноження виділених або синтезованих генів;Введення генів або їхніх груп до геномів інших організмів;Поєднання різних геномів в одній клітині.