12. Роль наследственности и среды в развитии заболеваний.

Фенотип человека, формирующийся на различных стадиях его онтогенеза, так же как фенотип любого живого организма, является в первую очередь продуктом реализации наследственной программы. Степень зависимости результатов этого процесса от условий, в которых он протекает, у человека определяется его социальной природой.

Наследственные болезни.

Развитие этих заболеваний целиком обусловлено дефектностью наследственной программы, а роль среды заключается лишь в модифицировании фенотипических проявлений болезни. К этой группе патологических состояний относят хромосомные болезни, в основе которых лежат хромосомные и геномные мутации, и моногенно наследуемые заболевания, обусловленные генными мутациями. В качестве примера можно назвать болезнь Дауна, гемофилию, фенилкетонурию. Наследственные болезни всегда связаны с мутацией, однако фенотипическое проявление последней, степень выраженности патологических симптомов у разных индивидумов могут различаться.

Мультифакториальные заболевания, или болезни с наследственным предрасположением.

К ним относится большая группа распространенных заболеваний, особенно болезни зрелого и преклонного возраста, такие, как гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки и т.д. Причинными факторами их развития выступают неблагоприятные воздействия среды, однако реализация этих воздействий зависит от генетической конституции, определяющей предрасположенность организма. Соотносительная роль наследственности и среды в развитии разных болезней с наследственным предрасположением неодинакова.

Лишь немногие формы патологии обусловлены исключительно воздействием факторов среды— травма, ожог, обморожение, особо опасные инфекции. Но и при этих формах патологии течение и исход заболевания в значительной степени определяются генетическими факторами.

13. Строение,свойства и функции днк и рнк. Виды рнк. Репликация.

Строение ДНК

ДНК-полимер. Мономер ДНК-нуклеотид.

Состав нуклеотида.

• 5членный сахар(дезоксирибоза)

• Остаток фосфорной кислоты(в пятом положении С)

• Азотистое основание (пурин(аденин или гуанин) или питимидин(тимин или цитозин)(в первом положении)

Нуклеотиды соединяются между собой в единую цепь с помощью фосфодиэфирных связей. Эта связь формируется под действием фермента ДНКзависимой ДНК полимеразы. Связь образуется при взаимодействии OHгруппы 1нуклеотида и фосфорной группы 2 нуклеотида.

У любой цепи НК выделяют 3' и 5' конец. 5 конец сожержит свободную фосфорную группу, а 3 конец свободную гидроксогруппу.

Молекула ДНК в природе состоит из 2х цепей. Цепи объединены друг с другом на основе 2х принципов:

1. Комплиментарности(А=Т, Г-Ц) + правило Чаргаффа

2. Антипараллельности

Напротив 5 конца одной цепи располагается 3 конец другой цепи. В молекуле ДНК по периферии в виде «перил» располагаются остатки сахаров и фосфорной кислоты. Внутрь молекулы в виде боковых радикалов обращены азотистые основания, между которыми образуются водородные связи.

ДНК – правозвкрученная двойная полинуклеотидная спирать. Диаметр = 2нм, 1виток=10пар нуклеотидов, длина 1витка=3,4нм.

Функции ДНК:

1. Хранение наследственной информации

2. Передача наследственной инф.

3. Реализация насл. Инф.

4. Самоудвоение

Свойства ДНК:

1. Репликация

2. Репарация

Репликация ДНК

Особенности ДНК полимеразы:

1. Синтез новой цепи ДНК идет в направлении от 5' 3' концов

2. Фермент может присоединять нкулеотиды только к имеющейся цепи нуклеиновой кислоты, пожтому в качестве затравки необходима короткая цепь РНК.

Репликация ДНК:

Начинается в срого определенных участках

- топоизомераза раскручивает спираль ДНК

- геликаза расщепляет водородные связи между цепями ДНК и формируется вилка репликации

- SSB белки препятствуют формированию водородных связей, т.е. закрепляют вилку репликации

- РНК - праймаза синтезирует короткий участок РНК(праймер), оссюда начинается репликация

1 дочерняя цепь ДНК синтезируется непрерывно, поэтому скорость синтеза высокая. 2 дочерняя цепь синтезируется в виде отдельнх участков (фрагменты Оказаки), синтез идет медленнее(запаздывающая цепь).

Созревание ДНК:

отщипялются праймеры,

достраиваются недостающие нуклеотиды и фрагменты ДНК

сшивются с помощью фермента лигазы

- Топоизомераза - скручивает спираль ДНК

Синтез ДНК относится к группе реакций матричного синтеза. Синтез ДНК является полуконсервативным, то есть, в любой молекуле ДНК 1 цепь материнская, а другая - дочерняя.

РНК — полимер, мономерами которой являются рибонуклеотиды. Синтезируется на молекулах ДНК при помощи ферментов РНК-полимеразы с соблюдением принципа комплементарности и антипараллельности,причем аденину ДНК в РНК комплементарен урацил. В отличие от ДНК, РНК образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой. Нуклеотиды РНК способны образовывать водородные связи между собой.

Мономер РНК — нуклеотид (рибонуклеотид) — состоит из остатков трех веществ:

• азотистого основания,

• пятиуглеродного моносахарида (рибозы)

• фосфорной кислоты. Азотистые основания РНК также относятся к классам пиримидинов и пуринов.

РНК выполняет роль посредника, функцией которого является перевод наследственной информации, сохраняемой в ДНК,в рабочую форму.

Выделяют три вида РНК:

• Матричная, или информационная,РНК

Синтезируется на цепи ДНКс соблюдением их комплементарности нуклеотидам ДНК,а так же антипараллельно по отношению к матричной цепи ДНК.Собирается по нуклеотдам от 5’-конца к 3’- концу.На долю иРНК приходится до 5% от общего содержания РНК в клетке.

Функции иРНК:

• перенос генетической информации от ДНК к рибосомам

• матрица для синтеза молекулы белка

• определение аминокислотной последовательности первичной структуры белковой молекулы.

• Транспортные РНК 

Напоминает по форме лист клевера. На долю тРНК приходится около 10% от общего содержания РНК в клетке.

Функции тРНК: 

• транспорт аминокислот к месту синтеза белка, к рибосомам,

• трансляционный посредник.

В клетке встречается около 40 видов тРНК, каждый из них имеет характерную только для него последовательность нуклеотидов. Однако у всех тРНК имеется несколько внутримолекулярных комплементарных участков, из-за которых тРНК приобретают конформацию, напоминающую по форме лист клевера. У любой тРНК есть петля для контакта с рибосомой , антикодоновая петля , петля для контакта с ферментом , акцепторный стебель , антикодон. Аминокислота присоединяется к 3'-концу акцепторного стебля. Антикодон — три нуклеотида, «опознающие» кодон иРНК. Следует подчеркнуть, что конкретная тРНК может транспортировать строго определенную аминокислоту, соответствующую ее антикодону. Специфичность соединения аминокислоты и тРНК достигается благодаря свойствам фермента аминоацил-тРНК-синтетаза.

• Рибосомные РНК 

На долю рРНК приходится 80–85% от общего содержания РНК в клетке. В комплексе с рибосомными белками рРНК образует рибосомы — органоиды, осуществляющие синтез белка. В эукариотических клетках синтез рРНК происходит в ядрышках. 

Функции рРНК:

• необходимый структурный компонент рибосом и, таким образом, обеспечение функционирования рибосом

• обеспечение взаимодействия рибосомы и тРНК

• первоначальное связывание рибосомы и кодона-инициатора иРНК и определение рамки считывания

• формирование активного центра рибосомы.