Тема 6. Аналіз механізмів мутацій, репарацій днк. Засвоєння принципів отримання рекомбінантних днк, трансгенних білків.

Актуальність теми.

Хімічні мутагени (аналоги азотистих основ, дезамінуючі, алкілуючі агенти) та фізичні (ультрафіолетове та іонізуюче випромінювання) викликають ушкодження ДНК, мутацій, що є причиною ензимопатій та спадкових хвороб людини.

Відновлення ушкоджених молекул ДНК здійснюється завдяки репараціям.

Трансплантація генів, отриманих гібридних молекул ДНК, клонування генів використовується з метою отримання біотехнологічних лікарських засобів та діагностикумів (гормонів, ферментів, антибіотиків, інтерферонів та ін.).

Мета та вихідний рівень знань.

Загальна мета.

Вміти застосовувати знання про механізми мутацій та репарацій для пояснення причин і наслідків спадкових хвороб, обґрунтування принципів отримання рекомбінантних ДНК, трансгенних білків, біотехнологічних лікарських засобів.

Конкретні цілі:

1. Трактувати біохімічні механізми генетичних рекомбінацій, ампліфікації генів.

2. Аналізувати наслідки геномних, хромосомних та генних мутацій, механізми дії найбільш поширених мутагенів, біологічне значення та механізми репарації ДНК (репарація УФ-індукованих генних мутацій).

3. Пояснювати біохімічні та молекулярно-біологічні принципи методів генної інженерії, технологій рекомбінантних ДНК, трансплантації генів та отримання гібридних молекул ДНК.

4. Пояснювати принцип клонування генів з метою отримання біотехнологічних лікарських засобів.

Вихідний рівень знань-вмінь: знати структуру нуклеїнових кислот, мононуклеотидів, азотистих основ, пентоз.

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

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Механізми мутацій.	1.1. Мутації: геномні, хромосомні, генні (точкові). 1.2. Біохімічні механізми дії хімічних мутагенів – аналогів азотистих основ, дезамінуючих, алкілуючих агентів, ультрафіолетового та іонізуючого випромінювання. 1.3. Роль індукованих мутацій у виникненні ензимопатій та спадкових хвороб людини.
2. Репарація ДНК.	2.1. Біологічне значення та механізми репарації ДНК. 2.2. Репарація УФ-індукованих генних мутацій: пігментна ксеродерма.
3. Рекомбінантні ДНК.	3.1. Генна інженерія. Конструювання рекомбінантних ДНК: загальні поняття, біомедичне значення. 3.2. Технологія трансплантації генів та отримання гібридних молекул ДНК; застосування рестрикційних ендонуклеаз. 3.3. Клонування генів з метою отримання біотехнологічних лікарських засобів та діагностикумів (гормонів, ферментів, антибіотиків, інтерферонів та ін.).

Індивідуальна самостійна робота студентів.

1. Оцінювати вроджені вади метаболізму (молекулярні хвороби) як наслідок генетичних пошкоджень та точкових мутацій.

2. Створити схему репарації ДНК.

Практичні навики:

1. Поясніть механізм дії інтерферонів.

2. Поясніть механізм дії дифтерійного токсину.

3. Поясніть молекулярні механізми мутацій. Які найбільш поширені мутагени ви знаєте?

4. Поясніть як методи генної інженерії можуть бути використані в біології та медицині?