МТА ЗАНЯТТЯХарактеризувати молекулярні механізми реалізації генетичної інформації. Характеризувати екзонно – інтронну організацію геному евкаріот, основні етапи синтезу білка: транскрипцію, трансляцію. Характеризувати процесінг, сплайсінг у еукаріот. Виділяти гени структурні та регуляторні, їх значення в процесі біосинтезу білка. 5. ЗМІСТ ЗАНЯТТЯ Викладач перевіряє вихідний рівень знань студентів за слідуючими теоретичними питаннями: 1. Будова гена. 2. Гени структурні, регуляторні, синтезу т–РНК і р–РНК. 3. Екзонно – інтронна організація генів евкаріотів. 4. Біосинтез білка, його основні етапи. В процесі опитування викладач звертає увагу на будову гена як субстрат, живої біологічної матерії, ділянку молекули ДНК, який відповідає за синтез молекули білка. Ген –– ділянка молекули ДНК, у послідовності нуклеотидів якої закодована послідовність амінокислот молекули білка.
Інформація, яка міститься в ДНК передається синтезованому білку через РНК. Зчитування спадкової інформації з генів регулюється білками. Білки – гістони являються репресорами зчитування генетичної інформації. Початок зчитування генетичної інформації пов’язаний із звільненням ділянки ДНК (гена) від гістонів. Ген, звільнений від гістонів, дерепресується, і з нього починається зчитування генетичної інформації. Процес переписування інформації з молекули ДНК на молекулу про–і–РНК, називається транскрипцією (лат. transcriptio – переписування). Процес транскрипції має три фази: ініціація, елонгація, термінація. Ініціація –– початкова фаза трансляції. Елонгація –– формування ланцюга поліпептидів з амінокислот. Термінація –– закінчення синтезу поліпептидного ланцюга. Синтез молекул про–і–РНК здійснюється під дією спеціального ферменту РНК – полімерази. Цей фермент рухається вздовж молекули ДНК від одного кінця до другого, утримуючи на собі нуклеотиди і нарощуючи про–і–РНК. Послідовність азотистих основ в молекулі про–і–РНК відповідає послідовності азотистих основ в ДНК. В процесі дозрівання і–РНК, спеціальні ферменти удаляють інтрони –– інертні ділянки і зшивають екзони –– кодуючі ділянки. Процеси, які пов’язані із дозріванням і–РНК, називаються процесінгом. Процес зшивання кодуючих ділянок –– екзонів за допомогою ферментів лігаз, називається сплайсінгом. Посередником між ДНК і білком є і–РНК. Синтез білка здійснюється в рибосомах. Інформація про первинну структуру білка переноситься в рибосоми і–РНК. Процес переносу інформації і її реалізація у вигляді синтезу білкових молекул носить назву трансляція. Зрілі молекули і–РНК в цитоплазмі прикріплюються до рибосом, а потім протягуються через тіло рибосоми. Амінокислоти доставляються в рибосоми т–РНК. Т–РНК має два активні центри; до одного з них прикріплюються молекули амінокислоти, а другий активний центр складається з трьох нуклеотидів і називається антикодон. Антикодон може взаємодіяти з комплементарним кодоном на молекулі і–РНК і передавати відповідну амінокислоту для синтезу білка. Значить, т–РНК здійснює зчитування інформації з і–РНК. Синтезовані з амінокислот поліпептидні ланцюги надходять в комплекс Гольджі, де відбувається формування білкової молекули (вторинної, третинної, четвертинної структури). Результатом участі білків в метаболізмі є розвиток ознак. Таким чином, процес біосинтезу білка здійснюється в чотири етапи: 1. Транскрипція. 2. Післятранскрипційні процеси (процесінг, сплайсінг). 3. Трансляція. 4. Післятрансляційні процеси (формування вторинної, третинної та четвертинної структури білка). Ген –– складний матеріальний субстрат (речовина) живої біологічної матерії, який постійно розташовується в ядрах соматичних і статевих клітин. Ген містить спадкову інформацію в живому вигляді, яка передається із покоління в покоління при розмноженні. Ген володіє здатністю забезпечувати і контролювати окремі специфічні спадкові ознаки на молекулярному рівні в процесі індивідуального розвитку організму (онтогенезу). А за своєю хімічною природою ген являє собою ділянку молекули ДНК яка має визначену послідовність нуклеотидів, кількість яких в різних генах неоднакова. Ген займає визначене місце (локус)в хромосомі. Розрізняють: 1) структурні гени, в яких закодована інформація для синтезу ферментів та білків; 2) гени з інформацією для синтезу т–РНК; 3) гени з інформацією для синтезу р–РНК; 4) специфічні регуляторні ділянки, такі, як промотори і оператори. 6. МАТЕРІАЛЬНЕ І МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ – навчальні таблиці; схеми; методичні вказівки. ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №6 ТЕМА Молекулярні основи спадковості та мінливості. Генні мутації. Механізм регуляції активності генів у прокаріот і еукаріот. Ген, як одиниця генетичної функції. Нехромосомна (цитоплазматична) спадковість. Генетична інженерія.
|
