Тема 3. Дослідження реплікації днк та транскрипції рнк.

Актуальність теми.

Генетична інформація, яка міститься у ДНК хромосом, може бути реалізована шляхом реплікації, чи за допомогою рекомбінації, транспозиції і конверсії. Ці процеси є основою мінливості організмів, що обумовлюють їх здатність до адаптації, але вони можуть бути причиною розвитку патологічних станів. Зміни транскрипції ДНК Відображаються на рівні біосинтезу білку та призводить до різних метаболічних порушень в клітині. Знання механізмів реплікації та транскрипції дозволяють відповісти на запитання, що таке нормальна фізіологія та патофізіологія захворювання на молекулярному рівні.

Мета та вихідний рівень знань.

Загальна мета.

Вивчити біохімічні механізми реплікації ДНК та транскрипції РНК.

Конкретні цілі:

1. Трактувати молекулярно-біологічні закономірності збереження та передачі генетичної інформації, роль ферментних систем, що забезпечують напівконсервативний механізм реплікації ДНК у прокаріотів та еукаріотів.

2. Пояснювати механізми функціонування ферментної системи транскрипції РНК.

3. Аналізувати послідовність етапів реплікації ДНК та транскрипції РНК.

Вихідний рівень знань-вмінь: знати хімічну структуру ДНК та РНК.

Оpiєнтувальна каpтка для самостiйного вивчення студентами навчальної лiтеpатуpи пpи пiдготовцi до заняття.

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Практичне вивчення реплікації ДНК та транскрипції РНК.	Пояснити механізм утворення подвійної спіралі ДНК. Пояснити протипухлинну дію антибіотиків.
2. Реплікація ДНК.	2.1. Біологічне значення реплікації ДНК. Сутність відкриття Дж. Уотсона та Фр. Кріка (1953). 2.2. Напівконсервативний механізм реплікації; схема експерименту М. Мезелсона та Ф. Сталя. 2.3. Загальна схема біосинтезу ДНК. 2.4. Ферменти реплікації ДНК. 2.5. Молекулярні механізми реплікації ДНК: топологічні проблеми (фрагменти Оказакі).
3. Транскрипція РНК.	Загальна схема транскрипції; кодуючі та некодуючі ланцюги ДНК. РНК – полімерази. Етапи та ферменти синтезу РНК. Сигнали транскрипції: промоторні, ініціаторні, термінаторні ділянки генома. Процесинг – посттранскрипційна модифікація РНК. Антибіотики – інгібітори транскрипції.

Індивідуальна самостійна робота студентів.

1. Підготувати реферат на теми: «Антибіотики – інгібітори транскрипції», «Сутність відкриття Дж. Уотсона та Фр. Кріка (1953)».

2. Створити схему реплікації ДНК.

3. Створити схему транскрипції РНК.

Тема 4. Біосинтез білка у рибосомах. Дослідження процесів ініціації, елонгації та термінації в синтезі поліпептидного ланцюга. Інгібіторна дія антибіотиків.

Актуальність теми.

Розкриття механізмів синтезу білка та природи спадкових захворювань базується на знанні генетичного коду, який утворює набір кодонів. Біосинтез аномальних білків лежить в основі спадкових захворювань, обумовлених мутаціями – змінами в нуклеотидній послідовності гена. Антибактеріальна дія антибіотиків базується на їх здатності взаємодіяти з білками рибосом прокаріотів і інгібувати синтез бактеріальних білків. Знання молекулярних основ біосинтезу білка вкрай необхідна для пояснення процесів регенерації загоювання ран та шляхім їх корекції, а також для аналізу патологічних процесів, основу яких складає порушення анаболізму і катаболізму (білкова недостатність, гіпотрофія у дітей, виснаження, дисфункція ендокринних залоз, голодування та ін.).