Литература.

1. Лекции.

2. Биология / под ред. В.Н. Ярыгина (в 2-х томах). М. 2003. стр.18-26, 37-39, 42-47.

3. Бекиш О.-Я. Л. Медицинская биология. Минск, Ураджай, 2000, стр.5-31.

4. Бекиш О.-Я. Л., Храмцова Л. А. Практикум по медицинской биологии и общей генетике. Витебск, 1997,тема N 3.

5. Заяц, Р.Г.Основы общей и медицинской генетики / Р.Г. Заяц, И.В. Рачковская. Минск : Вышэйшая школа, 2003. 225 с.

Занятие № 4 Тема: «Регуляция экспрессии генов у про-и эукариот»

Мотивационная характеристика темы.

Наследственный материал у живых организмов изучается на генном, хромосомном и геномном уровнях. Ген у неклеточных форм жизни, у прокариот и у эукариот является фрагментом геномной нуклеиновой кислоты (РНК, ДНК). Ген – структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая образования признака, представляющая собой участок геномной нуклеиновой кислоты. Ген контролирует синтез макромолекул или прохождения в организме определенных биохимических реакций.

У человека все процессы онтогенеза регулируются благодаря активности генов по принципу экспрессии и репрессии.

Знание сложных механизмов регуляции действия генов необходимо при изучении процессов закладки систем органов у человека, его функционирования, возникновения патологий в онтогенезе.

Знание этих основных особенностей организма и регуляции генов необходимо для освоения механизма деятельности систем организма в норме и патологии.

Цель: Изучить особенности организации генетического материала и механизмы регуляции экспрессии генов у про- и эукариот. Уметь решать задачи по молекулярной генетике. Ознакомиться с целями и задачами генной инженерии, исследованиями на ДНК, методами клонирования клеток и тканей.

Задачи: Рассмотреть основные свойства генетического материала, отличия в строении и экспрессии генов у про- и эукариот. Изучить основные положения теории гена. Показать сложную экспрессию генов в онтогенезе человека на примере мультимерной организации гемоглобинов.

Контрольные вопросы

1. Мозаичное строение гена эукариот.

2. Классификация генов: структурные, функциональные (регуляторы, операторы, модификаторы). Транспозоны.

3. Регуляция работы генов у прокариот (схема Ф. Жакобо и Ж. Моно).

4. Регуляция работы генов у эукариот (схема Г.П. Георгиева). Гемоглобины человека – пример экспрессии генов эукариот.

5. Генная инженерия, ее цели и задачи, перспективы применения для лечения наследственных патологий человека.

6. Биотехнология и ее значение для медицины.

Лабораторная работа.

Решить задачи на транскрипцию и трансляцию:

1. Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида имеет следующее строение: АЦЦАТАГТЦЦААГГА. Определить последовательность аминокислот в полипептиде.

2. При одной из форм синдрома Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты и-РНК: ААА, ЦГУ, ГАА, АЦУ, ГУУ, УУА, УГУ, УАУ. Определить, выделение каких аминокислот с мочей характерно для синдрома Фанкони.

3. У человека, больного цистинурией (содержание в моче большего, чем в норме, числа аминокислот), с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты и-РНК: УЦУ, УГУ, ГЦУ, ГГУ, ЦАГ, ЦГУ, ААА. У здорового целовека в моче обнаруживается аланин, серин, глутаминовая кислота и глицин. Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных цистинурией? Написать триплеты, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.

4. В цепи рибонуклеазы, поджелудочной железы один из полипептидов имеет следующие аминокислоты: лизин-аспарагиновая кислота-глицин-треонин-аспарагиновая кислота-глутаминовая кислота-цистеин. Определить и-РНК, управляющую синтезом указанного полипептида.

5. Полипептид состоит из следующих аминокислот: Валин-аланин-глицин-лизин-триптофан-валин-серин-глутаминовая кислота. Определить структуру участка ДНК, кодирующего указанный полипептид.