• Нуклеотиды в пределах одной цепи последовательно соединяются с помощью фосфодиэфирных связей • Две цепи в пределах одной молекулы ДНК комплементарны. Цепи соединяются между собой водородными связями. Кроме того, цепи антипараллельны. • Вторичная структура ДНК – это двойная спираль. Она стабилизируется с помощью водородных связей между соседними витками. • *ДНК является нерегулярным полимером. 4
множество уровней компактизации (длина ДНК единственной клетки человека – 2 метра); • Нуклеосомный, нуклеомерный, хромомерный, хромонемный, хромосомный • На картинке – метафазная хромосома -----------→ 6
от поколения к поколению с помощью репликации – процесса удвоения ДНК. При этом происходит: • 1) Расхождение двух цепей • 2) Достраивание второй цепи на каждой из двух «родительских» по принципу комплементарности • МАТРИЧНЫЙ СИНТЕЗ (от лат. mater — основа, мать) — синтез с использованием матрицы, - основы. Матрица – готовая структура, в соответствии с которой синтезируется новая структура. В клетке происходит три типа реакций матричного синтеза – репликация, транскрипция, трансляция. 9
на одной из цепей, которая называется «смысловой». Это тоже происходит в результате подбора комплементарных рибонуклеотидов. После определённых пост- трансляционных модификаций иРНК выходит из ядра, где служит матрицей для трансляции. A->У Т->А Г->Ц Ц->Г Урацил: 12
2) однозначность • 3) вырожденность • 4) универсальность • 5) неперекрываемость - кодоны следуют друг за другом, не перекрываясь • 6) между кодонами (но не между генами) отсутствуют знаки препинания. В конце каждого гена стоит один из трёх стоп-кодонов УАА. УАГ. УГА. • 7) В начале каждого гена стоит АУГ – единственный кодон для метионина. 15
основных вида РНК: • 1) рибосомальная – рРНК, входит в состав рибосом • 2) матричная, или информационная – мРНК/иРНК, служит матрицей для синтеза белка • 3) транспортная – тРНК, служит переносчиком аминокислот. ВСЕ ТРИ ВИДА РНК ИГРАЮТ ГЛАВНЫЕ РОЛИ В ПРОЦЕССЕ СИНТЕЗА БЕЛКА 16
Здесь рибосома, распознав определённые сигналы, собирается на ней таким образом, чтобы мРНК оказалась между двух её субъединиц, и начинается синтез белка. 17
Синтетическая (участие в процессе биосинтеза белка, репликации) • Кроме того, у РНК есть регуляторная функция (другие виды РНК) • Функция хранения и передачи наследственной информации (вирусы) ГИПОТЕЗА РНК-МИРА 18
Эксперимент Херши и Чейз - классический эксперимент в истории биологии, который доказал, что генетическая информация находится в ДНК • Испытуемый объект – бактериофаг Т2 (ДНК + белковый капсид) • Две группы бактерий выращивали на среде с фосфором- 32 и серой-25. Затем заражали этих бактерий бактериофагом Т2. Одни бактериофаги насыщались фосфорной меткой (ДНК), другие – серной (белок). Бактериофагами заражали свежие бактерии. Выявляли фосфорную метку в клетках бактерий, серную – во фракции белковых оболочек вирусов. Сделали вывод об инфицирующей роди ДНК. 21
27 • 4638711 – состав ДНК, правило Чаргаффа • 4638754 – процессы на ДНК (7,8) • 4639066 – биосинтез (19) • 4639101 – примеры разных задач на биосинтез (27) • Вариант № 3899226 – Химический состав клетки (4) • 3899228 – химический состав – соответствия (5) 22
цитозина) в составе молекулы ДНК подчиняется правилу Чаргаффа: количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — цитозину: А=Т, Г=Ц. • Количество всех нуклеотидов ДНК составляет 100% (А+Т+Г+Ц=100%). Согласно правила Чаргаффа, количество цитозина равно количеству гуанина (Ц=Г=30%), а сумма количества цитозина и гуанина равна 60% (Ц+Г=60%). На аденин и тимин остается 40% (А+Т=100-(Ц+Г)=100-60=40%). А так как аденин и тимин содержатся в молекуле ДНК в равных количествах, то количество и аденина, и тимина составит по 20% (А=Т=40:2=20%). • Ответ: 20. 26
синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя транскрибируемая). • 5’-ЦГААГГТГАЦААТГТ-3’ • 3’-ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА-5’ • Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5’ и 3’ концы этого фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5’ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. 27
условию смысловая): • ДНК: 3’-ГЦТ-ТЦЦ-АЦТ-ГТТ-АЦА-5’ • тРНК: 5’-ЦГА-АГГ-УГА-ЦАА-УГУ-3’ • 2. Нуклеотидная последовательность антикодона УГА (по условию третий триплет) соответствует кодону на иРНК УЦА; • 3. По таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота - Сер, которую будет переносить данная тРНК. 28
участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. • ДНК: 3’-ГЦТ-ТЦЦ-АЦТ-ГТТ-АЦА-5’ • тРНК: 5’-ЦГА-АГГ-УГА-ЦАА-УГУ-3’ • На ДНК с 3' конца строится тРНК с 5' — конца. • 2. Определяем кодон иРНК, который будет комплементарен триплету тРНК в процессе биосинтеза белка. • Если третий триплет соответствует антикодону тРНК 5’- УГА-3’ , для нахождения иРНК сначала произведем запись в обратном порядке от 3’ → к 5’ получим 3’-АГУ- 5’, определяем иРНК: 5'–УЦА–3'. • 3. По таблице генетического кода кодону 5'-УЦА-3' соответствует аминокислота -Сер, которую будет переносить данная тРНК. 29
Две антипараллельные ( 5’- конец одной цепи располагается напротив 3’- конца другой) комплементарные цепи полинуклеотидов, соединенной водородными связями в парах А-Т и Г-Ц, образуют двухцепочечную молекулу ДНК. Молекула ДНК спирально закручена вокруг своей оси. На один виток ДНК приходится приблизительно 10 пар оснований. • Смысловая цепь ДНК — Последовательность нуклеотидов в цепи кодирует наследственную информацию. • Транскрибируемая (антисмысловая) цепь по сути является копией смысловой цепи ДНК. Служит матрицей для синтеза иРНК (информацию о первичной структуре белка), тРНК, рРНК, регуляторной РНК. 30
и М. Чейз проведен эксперимент, вошедший в историю молекулярной биологии. Они • получили две группы бактериофагов Т2: первые имели в составе радиоактивную серу S35, а вторые — радиоактивный фосфор P32. Когда фагами из первой группы заражали культуру бактерий, все радиоактивные изотопы серы оказывались в питательной среде, но не проникали в клетки бактерий. При заражении бактерий фагами из второй группы радиоактивный фосфор обнаруживался внутри клеток бактерий, а не в питательной среде. Объясните результаты эксперимента. Какой метод применили ученые? В состав каких органических веществ и компонентов бактериофага включались радиоактивные изотопы серы и фосфора? Какие параметры задавались самими экспериментаторами (независимые переменные), а какие параметры менялись в зависимости от этого (зависимые переменные)? 31
включалась в состав белковой оболочки бактериофага. • 3. Радиоактивный фосфор включался в состав нуклеиновой кислоты (ДНК) бактериофага. • 4. При заражении бактерий фагами их белковая оболочка остается снаружи, поэтому изотопы S35 обнаруживались в питательной среде. • 5. нуклеиновая кислота (ДНК) фагов попадает внутрь клетки, поэтому изотопы PЗ2 обнаруживались в бактериальных клетках. • 6. Независимые переменные (задаваемые экспериментатором) — изотопный состав (радиоактивная метка) белковой оболочки и ДНК бактериофага. • 7. Зависимые переменные (изменяющиеся в ходе эксперимента) — изотопный состав (радиоактивная метка) в питательной среде и клетках бактерий. 32
находится в клетках в виде единственной кольцевой молекулы ДНК, не отделённой от остальной цитоплазмы какими-либо оболочками – это нуклеоид, или бактериальная хромосома. Кроме того, в цитоплазме прокариот встречаются маленькие кольцевые молекулы ДНК – это плазмиды, как правило несущие гены устойчивости к антибиотикам. У бактерий репликация всегда начинается в одном- единственном месте (ориджин, точка ori). • ДНК эукариот находится в ядре, окружённом двойной ядерной мембраной, в виде множества линейных молекул ДНК – хромосом. Их количество, размер и форма составляют кариотип –набор хросомом, уникальный для каждого вида признак. Репликация эукариотических хромосом может начинаться во многих, хотя и строго определённых, точках (принцип полирепликонности). 34
организмов. • Ген представляет собой участок ДНК, задающий последовательность определённого полипептида либо функциональной РНК. Гены (точнее, аллели генов) определяют наследственные признаки организмов, передающиеся от родителей потомству при размножении. 37
Your Podcast. Everywhere. Effortlessly.
elizavetas
pawan_pharm
uranoken
jdbedics
matleenalaakso
suisan
juanmartin2026
frievea
aokiplayer
rashwhitman
hiola
gurzu
axbom
rmw
letsgokoyo
ipullrank
trallard
danielanewman
soudai
427marketing
keithpitt
thoeni
tammyeverts
