Устойчивость и репарация генетического материала - раздел Образование, Лекция 1. Введение. Молекулярные основы наследственности Устойчивость Генетического Материала Обеспечивается:
Диплоидны...
Устойчивость генетического материала обеспечивается:
Репарация генетического материала– это внутриклеточный процесс, обеспечивающий восстановление поврежденной структуры молекулы ДНК. Нарушения могут быть вызваны повреждениями азотистых оснований, разрывом одной или двух нитей молекулы, вставками или выпадениями нуклеотидов, сшивками нитей ДНК. Различают репарацию:
1) дорепликативную (до удвоениямолекулы ДНК),
2) репликативную (в процессе удвоения),
3) пострепликативную (после удвоения).
Впервые возможность репарации молекулы ДНК была установлена в 1948 г. А. Кельнером, К. Руперт (1962) описал один из способов репарации –фотореактивацию. Было выявлено, что при ультрафиолетовом облучении фагов, бактерий и протистов наблюдается резкое снижение их жизнеспособности. Однако выживаемость их значительно повышается, если на них дополнительно воздействовать видимым светом. Оказалось, что под действием ультрафиолета в молекуле ДНК образуются димеры (химические связи между двумя пиримидиновыми основаниями одной цепочки, чаще (Т-Т), что препятствует считыванию информации. Видимый свет активирует фермент фотолиазу, разрушающий димеры.
Темновая (эксцизионная) репарация была изучена А. Герреном в 50-е годы. Она заключается в нахождении и удалении поврежденного участка нити ДНК путем его "вырезания", в синтезе и вставке нового фрагмента с участием ферментов. Темновая репарация протекает в 4 стадии (рис. 25):
1) эндонуклеаза "узнает" поврежденный участок и рядом с ним разрывает нить ДНК;
2) экзонуклеаза "вырезает" поврежденный участок;
3) ДНК-полимераза по принципу комплементарности синтезирует фрагмент ДНК на месте разрушенного;
4) лигаза "сшивает" концы ресинтезированного участка с основной нитью ДНК.
Нарушение процессов репарации приводит к ряду заболеваний. У больных пигментной ксеродермой под действием солнечного света появляются веснушки, расширяются капилляры, ороговевает эпидермис, поражаются глаза, развиваются злокачественные опухоли кожи. При анемии Фанконинаблюдается недостаточность функций костного мозга, приводящая к снижению содержания всех клеток крови и гиперпигментации.
Основные виды наследственности
Генетика– наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости живых организмов.
Наследственность– это способность организмов повторять в покол
Основные носители наследственности
Основными носителями ядерной наследственности являются хромосомы,расположенные в ядре клетки. У каждой хромосомы имеются химические компоненты: одна гигантская молекула ДНК
Понятие о кариотипе человека
Число, размеры и форма хромосом являются специфическими признаками для каждого вида живых организмов. Так, в клетках рака-отшельника содержится по 254 хромосомы, а у комара – только 6. Соматические
Правила хромосом
Существует 4 правила хромосом:
Правило постоянства числа хромосом.Соматические клетки организма каждого вида в норме имеют строго определенное число хромосом (напри
Клеточный и митотический циклы
Клеточный (жизненный) цикл– это период в жизнедеятельности клетки от момента ее появления до гибели или образования дочерних клеток.Митотический цикл - это период в жизнедеятельности
Размножение на организменном уровне
Гаметогенез – это процесс образования гамет - мужских и женских половых клеток. Яйцеклетки образуются в женских гонадах (яичниках) и имеют крупные размеры
Особенности репродукции человека
Особенности репродукции человека обусловлены его спецификой как биологического и социального существа.
Способность к репродукции становится возможной с наступлением половой зрелости, призн
Нуклеиновые кислоты
В 1869 г. швейцарский биохимик Иоганн Фридрих Мишер впервые обнаружил, выделил из ядер клеток и описал ДНК. Но только в 1944 г. О. Эйвери, С. Маклеодом и М. Макарти бала доказана генетическая роль
Генетический код и его свойства
Для осуществления экспрессии гена существует генетический код - строго упорядоченная зависимость между основаниями нуклеотидов и аминокислотами (табл. 3).
Общепринятые сокращения на
Основные свойства генетического кода.
1. Триплетность – одной аминокислоте соответствуют три рядом расположенных нуклеотида, называемые триплетом (кодоном) (триплеты в и-РНК называются кодонами);
2. Универсаль
Биологический синтез белка
ДНК – носитель всей генетической информации в клетке – непосредственного участия в синтезе белка (реализации этой наследственной информации) не принимают. В клетках животных и растений молекулы ДНК
Уровни организации наследственного материала
Различают следующие уровни структурно-функциональной организации наследственного материала эукариот: генный, хромосомный и геномный.
Элементарной структурой генного уровня органи
Ненаследственная изменчивость
Ненаследственная (фенотипическая) изменчивость– это тип изменчивости, отражающий изменения фенотипа под действием условий внешней среды, не затрагивающих генотип. Степень ее вы
Наследственная изменчивость
Генотипическая (наследственная) изменчивость –это наследственные изменения признаков организма, определяемые генотипом и сохраняемые в ряду поколений. Она представлена двумя ви
Мутационная изменчивость
Мутация– это скачкообразное, устойчивое изменение генетического материала под влиянием факторов внешней или внутренней среды, передающееся по наследству. Организм, наследственн
Молекулярный механизм мутаций
Мутации, связанные с изменением структуры молекулы ДНК, называются генными. Они представляют собой выпадение или вставку одного, или нескольких азотистых оснований, либо то и другое одноврем
Характеристика мутаций на тканевом уровне
Соматические мутациипроисходят в соматических клетках, передаются по наследству только при вегетативном размножении и проявляются у самой особи (разный цвет глаз у одного челов
Мутация на уровне организма
По характеру изменения фенотипа все мутации можно разделить на следующие группы.
1. Морфологические, нарушающие признаки физического строения; безглазие, короткопал
Мутации на популяционном уровне
Считается, что любая мутация вредна, так как нарушает взаимодействие организма со средой. Однако некоторые мутации вызывают незначительные изменения в организме и не представляют особой опасности д
Действие хромосомных мутаций на различные системы организма
Степень изменения признаков организма при хромосомных мутациях зависит от величины дефектного участка и от содержания в нем важных для развития генов. Для определения последствий хромосомных мутаци
Последствия мутации в половых и соматических клетках
Результат действия мутации на фенотип человека может различаться в зависимости от типа клеток, в которых происходит изменение наследственных структур. Генеративные мутации или изменение насл
Антимутагены
Мутационный процесс является источником изменений, приводящих к различным патологическим состояниям. Компенсационный принцип на современном этапе предполагает мероприятия по предотвращению генетиче
Вопросы для аудиторного контроля по теме практической работы №1
1. Предмет, задачи и методы генетики. История развития и становления генетики как науки.
2. Этапы развития классической генетики. Современная (молекулярная) генетика. Основные понятия и по
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов