1. Транскрипция

2. Процессинг

3. Трансляция

4. Комплектация

Место прикрепления белка- репрессора

Место прикрепления РНК-полимеразы

Отвечает за синтез белка-репрессора

Место окончания транскрипции

Про-и-РНК = = и-РНК

ДНК = = про-и-РНК

ОПЕРОН

Регуляция

активности

генов

И-РНК = = полипептид

Полипептид = = белок

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Обязательные источники информации

1. Медична бiологiя / За ред. В.П. Пiшака, Ю.I. Бажори. Пiдручник.- Вiнниця:

НОВА КНИГА, 2004.- С. 82-109.

2. Конспект лекций.

Дополнительная литература

1. Медична біологія: Посібник з практичних занять / О.В.Романенко, М.Г.Кравчук, В.М. Грiнкевич та ін..- К.: Здоров’я, 2005.

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкции по проведению практических работ

Работа 1. ЭКЗОН-ИНТРОННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА ЭУКАРИОТ

Участок ДНК, кодирующий последовательность аминокислот в белковой молекуле, называется ге́ном. Сумма всех нуклеотидных последовательностей (количество ДНК) содержащихся в гаплоидном наборе хромосом данного вида называется гено́мом.

Большинство генов эукариот имеют мозаичное (прерывистое) строение — в них чередуются кодирующие (экзоны) и некодирующие области (интроны).

Ген человека — это участок ДНК, который слева имеет начало гена (5' — конец), справа конец гена (3'— конец), и в середине расположенные экзоны и интроны (рис. 2). В процессе транскрипции снимается копия всего гена (про- и-РНК), затем при помощи специальных ферментов интроны вырезаются (рестрикция), а экзоны «склеиваются» (сплайсинг) между собой.

Такие преобразования РНК называются процессингом. (рис. 1).

Г Е Н

Т Р А Н С К Р И П Ц И Я

Рестрикция

Сплайсинг

Э К З О Н Ы

3'

5'

И Н Т Р О Н Ы

Про  и РНК

П Р О Ц Е С С И Н Г

Зрелая и РНК

Рисунок 1. Схема структуры гена и процессинга и РНК

Внимательно рассмотрите схему процессинга и зарисуйте схему структуры гена и процессинга. Под рисунком укажите, что такое экзон и интрон.

Работа 2. ПОТОК ИНФОРМАЦИИ В КЛЕТКАХ

Генетическая информация, которая заключена в молекулах ДНК, передаётся в двух направлениях:

от ДНК к ДНК (во время репликации) и от ДНК через и-РНК к белку (при биосинтезе).

Синтез белка состоит из двух этапов: транскрипции и трансляции. В ходе транскрипции образуется про-и-РНК, она подвергается процессингу, после чего в виде зрелой и-РНК поступает в цитоплазму. Транскрипция и процессинг осуществляются в ядре. В цитоплазме на рибосомах происходит трансляция. В ходе трансляции образуется полипептидная цепь, которая транспортируется к аппарату Гольджи, где после комплектации образуется белок (Рис. 2)

Рисунок 2. Схема синтеза белка

Транскрипция процессинг трансляция

ДНК про-и-РНК и-РНК

ПОЛИПЕПТИД комплектация БЕЛОК

Рассмотрите и запишите схему синтеза белка, пользуясь табличным материалом. На схеме укажите, где в клетке происходят все этапы синтеза белка.

Работа 3. РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ (ЭКСПРЕССИИ) ГЕНОВ. МОДЕЛЬ РАБОТЫ ОПЕРОНА

Все соматические клетки организма имеют одинаковый набор генов, однако транскрибируются только те гены, продукты которых нужны клетке в данный момент для выполнения её функций. По выполняемым функциям выделяют структурные и функциональные гены.

Регуляция экспрессии (работы) генов осуществляется в основном на уровне транскрипции с участием регуляторных белков. Она (регуляция) может быть негативной или позитивной. При негативной (осуществляется белком-репрессором) — экспрессия гена подавляется, при позитивной (осуществляется белком-активатором) — активируется. Схему регуляции экспрессии генов предложили Ф.Жакоб и Ж.Моно на примере лактозного оперона.

Оперон  это единица транскрипции, состоящая из промотора, оператора, структурных генов и терминатора. Ген-промотор — место присоединения РНК-полимеразы к молекуле ДНК. Ген-оператор — последовательность ДНК, с которой связывается белок-репрессор. Ген-терминатор — участок ДНК, где происходит окончание транскрипции. Ген-регулятор контролирует работу оперона, но в его состав не входит. На основе информации, заложенной в гене-регуляторе, синтезируется белок-репрессор, который связывается с оператором и блокирует транскрипцию оперона.

Рассмотрите таблицы и предложенные рисунки. Зарисуйте схему строения оперона (рис. 3 А). Укажите функции генов, которые входят в состав оперона.