Перечень практических умений по изучаемой темеУмение: - моделировать процесс кодирования наследственной информации при разных регуляторных сигналах; - моделировать этапы биосинтеза белка (транскрипция, процессинг, трансляция) с учётом регуляторных механизмов на каждом этапе; - дифференцировать стадии процесса регуляции генной активности у про- и эукариотической клеток; - моделировать регуляцию генной активности у прокариот по типу репрессии; - моделировать регуляцию генной активности у прокариот по типу индукции; - самостоятельно решать формализованные, а также - ситуационные молекулярно-генетические задачи по данной теме. Рекомендации по выполнению УИРС: (требования к оформлению рефератов см. «Занятие №1») Предлагаемые темы рефератов: 1. Избыточность генома и регуляция активности генов на претранскрипционном уровне 2. Регуляция транскрипции у прокариот – системы и процессы 3. Регуляция транкрипции у эукариот 4. Супрессорные мутации и регуляция трансляции 5. Посттрансляционный процессинг 6. Теломеры, теломеразы, регуляция жизненного цикла клетки 7. Теломераза и онкогенез. Теломераза и старение 8. Метилирование ДНК – роль в процессах регуляции экспрессии гена 9. Альтернативный сплайсинг – механизмы, роль в онто- и филогенезе 10. Наследственность без ДНК. Прионы Изготовление таблиц, отражающих: - новые данные о регуляции экспрессии гена (второй генетический код; регуляция инициации, элонгации и терминации матричных процессов и др.) Самоконтроль по тестовым заданиям изучаемой темы: С целью проверки своих знаний выберите правильный ответ на вопросы, приведенные ниже: 1. Изменение схемы сплайсинга – пример регуляции, происходящей на уровне: а) претранскрипционном б) транскрипционном в) посттранскрипционном г) трансляционном Эталон: в 2. Скорость транскрипции увеличивает: а) промотор б) оператор в) активатор г) энхансер Эталон: г 3. Функция гена-регулятора в экспрессии гена у прокариот: а) контролирует синтез белка-репрессора б) активирует промотор в) блокирует структурные гены г) взаимодействует с субстратом Эталон: а 4. В лактозном опероне функцию эффектора (индуктора) выполняет: а) лактоза б) белок-репрессор в) ген-регулятор г) энхансер Эталон: а 5. Изменения, происходящие в полипептиде после образования его первичной структуры на рибосоме, являются примером регуляции на уровне: а) претранскрипционном б) транскрипционном в) трансляционном г) посттрансляционном Эталон: г 6. Скорость транскрипции замедляет: а) промотор б) оператор в) сайленсер г) энхансер Эталон: в 7. Функция белка-репрессора в системе регуляции экспрессии гена у прокариот: а) взаимодействует со структурными генами б) блокирует оператор в) связывается с РНК- полимеразой г) блокирует промотор Эталон: б 8. В лактозном опероне при отсутствии лактозы: а) не функционирует ген-регулятор б) белок - репрессор связан с геном-оператором в) отсутствует белок-репрессор г) блокирован ген-терминатор Эталон: б 9. Увеличение или уменьшение числа копий какого-либо гена осуществляется на уровне регуляции: а) претранскрипционном б) транскрипционном в) посттранскрипционном г) трансляционном Эталон: а 10. Ген- энхансер участвует в регуляции экспрессии следующим образом: а) уменьшает скорость транскрипции б) увеличивает скорость транскрипции в) связывается с белком-репрессором г) терминирует трансляцию Эталон: б Самоконтроль по ситуационным задачам: Задача 1. Участок инициации синтеза полипептида в молекуле мРНК имеет нуклеотидную последовательность ГУАУАААУГУУУЦААЦАУ. Какие триплеты данной мРНК кодируют первые аминокислоты полипептида? Ответ: Первые аминокистлоты полипептида кодируют триплеты (кодоны) матричной РНК: третий - АУГ (инициирующий метиониновый) и все следующие за ним. Значения кодонов см. в таблице кода. Задача 2. Искусственно синтезированы короткие полинуклеотидные цепочки с таким взаимным расположением нуклеотидов: …….5/ УУГУУГУУГУУГУУГУУГУУГ…..3/ Каждая цепочка равновероятно (случайно) может начинаться с любой точки – любого нуклеотида. Каким будет результат трансляции всех возможных вариантов таких цепочек? Ответ: Возможны три варианта трансляции: а) поли УУГ транслирует полилейцин; б) поли УГУ транслирует полицистеин; в) поли ГУУ транслирует поливалин. Задача 3. Участок мРНК имеет структуру 5/АЦАУГААУГЦЦУЦУАГУЦУААУУУ3/ Известно, что на этом участке находятся точки терминации для одного белка и инициации для следующего. Что можно сказать о рамках считывания этих белков? Ответ: Подразумевается, что точка начала считывания расположена перед первым триплетом. Тогда, отсчитывая нуклеотиды по три, видим, что второй триплет – терминирующий кодон - УГА. Стоящий перед ним кодон АЦА транслироваться не будет, а следующий - АУГ является инициирующим для синтеза молекулы белка. Седьмой кодон – терминирующий кодон УАА. Стоящий после него кодон также транслироваться не будет (5/АЦА УГА АУГЦЦУЦУАГУЦ УАА УУУ3/) Задача 4. Эукариотический ген содержит 5 интронов. а) что можно сказать о числе экзонов в его составе? б) какое количество вариантов матричной РНК может образоваться в результате альтернативного сплайсинга при созревании первичного траскрипта? Ответ: 1) Предполагается, что ген не может начинаться и заканчиваться интроном. Тогда количество экзонов в составе гена, имеющего 5 интронов, будет равным 6. 2) в результате альтернативного сплайсинга при созревании первичного траскрипта гена, содержащего 5 интронов, может образоваться 720 вариантов матричной РНК. Задача 5. Матричная РНК имеет следующую нуклеотидную последовательность: КЭП-5\НТО- АУГУГУЦЦАГУУ УГА АЦУУГГГЦЦГЦА-3/НТО- полиаденилированный 3/ конец. Каким будет результат трансляции данной мРНК на рибосоме, если: 1. В 3/НТО находится особая стимулирующая последовательность, перекодирующая триплет УГА? Каков результат перекодирования триплета УГА? 2. В 3/НТО нет последовательности, перекодирующей триплет УГА? Ответ: 1. Кодон УГА при наличии особой перекодирующей его последовательности в 3/НТО будет кодировать аминокислоту селеноцистеин. В результате образуется 1 полипептид, содержащий 9 аминокислот. 2. Кодон УГА при отсутствии особой перекодирующей последовательности, будет иметь значение в соответствии с таблицей генетического кода, то есть – выполнять функцию терминирующего кодона при трансляции. В результате образуются 2 коротких полипептида, каждый из 4-х аминокислот.
Занятие № 6 «Биология клетки. Организация наследственного материала и его реализация»
|
