Вопрос 15 Каковы особенности регуляции работы генов у эукариот ?

Ответ:

Регуляция экспрессии генов у эукариот протекает намного сложнее. Различные типы клеток многоклеточного эукариотического организма синтезируют ряд одинаковых белков и в то же время они отличаются друг от друга набором белков, специфичных для клеток данного типа. Уровень продукции зависит от типа клеток, а также от стадии развития организма. Регуляция экспрессии генов осуществляется на уровне клетки и на уровне организма.Гены эукариотических клеток делятся на два основных вида: первый определяет универсальность клеточных функций, второй – детерминирует (определяет) специализированные клеточные функции. Функции генов первой группы прояв­ляются во всех клетках. Для осуществления дифференцированных функций специализированные клетки должны экспрессировать определенный набор генов.Хромосомы, гены и опероны эукариотических клеток имеют ряд структурно-функциональных особенностей, что объясняет сложность экспрессии генов.1. Опероны эукариотических клеток имеют несколько генов - регуляторов, которые могут располагаться в разных хромосомах.2. Структурные гены, контролирующие синтез ферментов одного биохимического процесса, могут быть сосредоточены в нескольких оперонах, расположенных не только в одной молекуле ДНК, но и в нескольких.3. Сложная последовательность молекулы ДНК. Имеются информативные и неинформативные участки, уникальные и многократно повторяющиеся информативные последовательности нуклеотидов.4. Эукариотические гены состоят из экзонов и интронов, причем созревание и-РНК сопровождается вырезанием интронов из соответствующих первичных РНК-транскриптов (про-и-РНК), т.е. сплайсингом.5. Процесс транскрипции генов зависит от состояния хроматина. Локальная компактизация ДНК полностью блокирует синтез РНК.6. Транскрипция в эукариотических клетках не всегда сопряжена с трансляцией. Синтезированная и-РНК может длительное время сохраняться в виде информосом. Транскрипция и трансляция проис­ходят в разных компартментах.7. Некоторые гены эукариот имеют непостоянную локализа­цию (лабильные гены или транспозоны).8. Методы молекулярной биологии выявили тормозящее действие белков-гистонов на синтез и-РНК.9. В процессе развития и дифференцировки органов активность генов зависит от гормонов, циркулирующих в организме и вызывающих специфические реакции в определенных клетках. У млекопитаю­щих важное значение имеет действие половых гормонов.10. У эукариот на каждом этапе онтогенеза экспрессировано 5-10% генов, остальные должны быть заблокированы.

Вопрос 16 Жизненный цикл клеток. Митотический цикл, его периоды. Стволовые (резервные) клетки. Дифференцировка и гибель клеток.

Ответ:

Жизненным циклом клетки называют – существование клетки от интерфазы (подготовки к делению) и собственно митоза и до гибели клетки или до следующего митотического деления .

Периоды митотического цикла : G2 иSпериоды объединенные в интерфазу

Во время G2 периода восстанавливаются черты оргнанизации интерфазной клетки , завершается формирование ядрышка , начавшееся ещё в телофазе . Из цитоплазмы в ядро поступает значительное ( до 90%) количества белка . В цитоплазме параллельно реорганизации ультраструктуры интенсифицируется синтез белка . Это способствует росту массе клетки . Образуются химические предшественники ДНК , ферменты катализирующие реакцию редубликации ДНК , синтезируется белок , начинающий эту реакцию . Таким образом осуществляется процессы подготовки следующего периода интерфазы -синтетического .

В синтетическом или Sпериоде удваивается количество наследственного материала клетки . За малым исключением редубликации ДНК осуществляется полуконсервативным способом . Он заключается в расхождении биспирали . Молекулы ДНК , комплементарные материнским , образуются отдельными фрагментами по длине хромосомы , причём неодномоментно (асинхронно ) в разных участках одной хромосомы , а так же в разных хромосомах . Затем участки с (единицы репликации – репликоны ) новообразованной ДНК «сшиваются» в одну макромолекулу .

Наряду с ДНК в Sпериоде интенсивно образуется РНК и белок, а количество гистонов строго удваивается.

Стволовы́е кле́тки— это клетки, сохраняющие способность к размножению в течение всей жизни организма . В эмбриональном периоде они нужны для развития органов и тканей, в постэмбриональном – для роста организма, обновления тканей , регенерации и вегетативного размножения .

Виды стволовых клеток : Тотипотентные – способность давать начало любому виду клеток ( бластомеры на ранних этапах дробления ). Начало развития организма при половом размножении.

Полипотентные- способность давать виды клеток ( клетки зародошевых листков ; клетки крастного костного мозга ) . Формирование органов и тканей развивающегося организма.

Унипотентные-при размножении образуют клетки только одного вида ( эпителий ротовой полости , слюнных желёз ) Источник клеток для роста , обновления и регенерации органов

Реконструированные эмбриональные – Выделенные эмбриональные стволовые клетки , в которых методами генной инженерии изменен состав генов . Использование в медицине позволяет выращивать органы и ткани с заданными свойствами .

Дифференцировка клеток  синтез белков из которых строятся специфические структуры клетки , которые позволяют клетке выполнять специфические функции.