21. Организация генома прокариот.

По химической организации материала наследсвенности и изменчивости экариоты и прокариоты принципиально не отличаются друг от друга. Генетический материал у них представлен ДНК. Общим для них является и принцип записи генетической информации, а также генетический код. Одни и те же аминокилосты шифруются у про- и эукариот одинаковыми кодонами. Принципиально одинаковым образом у названных типов клеток осуществляется и использование наследсвенной информации, хранящейся в ДНК. Сначала она транскрибируется в нуклеотидную последовательность молекулы мРНК, а затем транслируется в ак последовательность пептида на рибосомах с участием тРНК. Особенности: -наследственный материал прокариота содержится главным образом в единственной кольцевой молекуле ДНК. Она распологается непосредсвенно в цитопламе клетки, где также находятся необходимые для экспрессии генов тРНК и ферменты, часть из которых заключена в рибосомах. –гены прокариот непрерывны –в процессе транскрипции участвует только один фермент – рнк-полимераза . –у прокариот 3 вида регуляторных участков ДНК:1)промоторный, для связи с РНК-полимеразой, 10-35 н.п левее сайта инициации; 2)терминаторный, отвечает за завершение транскрипции и высвобождения транскрипта; 3)операторный, сцеплен с промотором или перекрывается с ним.

22. Организация генома эукариот. По химической организации материала наследсвенности и изменчивости экариоты и прокариоты принципиально не отличаются друг от друга. Генетический материал у них представлен ДНК. Общим для них является и принцип записи генетической информации, а также генетический код. Одни и те же аминокилосты шифруются у про- и эукариот одинаковыми кодонами. Принципиально одинаковым образом у названных типов клеток осуществляется и использование наследсвенной информации, хранящейся в ДНК. Сначала она транскрибируется в нуклеотидную последовательность молекулы мРНК, а затем транслируется в ак последовательность пептида на рибосомах с участием тРНК. Особенности: -гены преривистые( информативные участки-экзоны и неинформативные участки-интроны);-экспрессию генов обеспечивает три вида рнк-полимераза 1,2,3.-регуляторные участки обычно расположены левее сайта инициации. Два вида:-промоторный( для связи с рнк-полимеразой 100 н.п левее сайта инициации могут быть за сотни и даже тысячи н.п левее сайта инициации);-энхансеры(от 100 до 20 000 н.п левее стимулир. Транскр-цию при связ). –прицип построения генома эукариот три уровня:-генный, хромосомный, геномный. – регуляция экспрессии генов происходит на всех этапах экспрессии генов. Механизмы регуляции многообразны и невероятно сложны.

23. Неклеточные формы жизни. Вирусы.

Этот термин применяют для обозначения уникальных представителей живой природы, не имеющих клеточного (эукариотического или прокариотического) строения и обладающих облигатным внутриклеточным паразитизмом, т.е. которые не могут жить без клетки.

Вирусы принципиально отличаются от всех других организмов. Назовем их важнейшие особенности.

1. Тело не имеет клеточного строения.2. Они могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых они паразитируют.3. Содержат лишь один тип нуклеиновых кислот - либо РНК, либо ДНК (все клеточные организмы содержат и ДНК, и РНК одновременно). Нет рибосом.4. Нет обмена веществ. Используется энергия, получаемая за счет обмена веществ в клетках хозяина. Имеют очень ограниченное число ферментов, используют обмен веществ хозяина, его ферменты, энергию, полученную при обмене веществ в клетках хозяина.5. Зрелые вироспоры ("споры" вирусов) могут существовать вне клетки хозяина, в этот период они не обнаруживают никаких признаков жизни.Долгие годы продолжался спор: вирусы - это живые существа или часть неживой природы. Невозможность существования и размножения вирусов вне клетки, их способность к самосборке и кристаллизации говорили о том, что вирус ведет себя как "неживая" материя. После установления природы гена и обнаружения в вирусах генетического материала, присущего живым организмам, вирусы стали относить к живой природе. Генетический аппарат вирусов представлен различными формами нуклеиновых кислот, такого разнообразия нет ни у одной из других форм жизни. У всех живых организмов, кроме вирусов, генетический аппарат состоит из двунитевой молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), а рибонуклеиновая кислота (РНК), выполняющая в клетках роль переносчика информации, всегда однонитевая. У вирусов же существуют все возможные варианты устройства генетического аппарата: одно- и двунитевая РНК, одно- и двунитевая ДНК. При этом и вирусная РНК, и вирусная ДНК могут быть либо линейными, либо замкнутыми в кольцо.Основные этапы взаимодействия вируса с клеткой хозяина.

1. Адсорбция - пусковой механизм, связанный со взаимодействием специфических рецепторов вируса и хозяина.

2. Проникновение - путем слияния суперкапсида с мембраной клетки или путем эндоцитоза (пиноцитоза).

3. Освобождение нуклеиновых кислот - “раздевание” нуклеокапсида и активация нуклеиновой кислоты.

4. Синтез нуклеиновых кислот и вирусных белков, т.е. подчинение систем клетки хозяина и их работа на воспроизводство вируса.

5.Сборка вирионов- ассоциация реплицированных копий вирусной нуклеиновой кислоты с капсидным белком.

6.Выход вирусных частиц из клетки, приобретения суперкапсида оболочечными вирусами.

24. Ген – функциональная единица наследственности. Эволюция представлений о гене. История изучения генов.

1909г-Иогансен впервые ввел термин ген. Вейсман предположил, что гены находятся в хромосомах. 1911-Морган доказал, что гены расположены в хромосомах. Хромосомная теория наследственности. 1953-Уотсон и Крик-двойна спираль ДНК (объясняет свойства днк) 50егг-бум развития молекулярной биолгии(после решения проблемы генетического кода). Центральный постулат молекулярной биологии: в живых системах поток информации возможен только в одном направлении днк-рнк-белок. В 1961 году-обратная транскрипция. 1970 года-экспериментальное док-ва наличия фермента-обратная транскриптаза. Далее, обнаружили прерывистость гена. Оказалось, что у эукариот гены-это чередование смысловых(экзоны) и бессмысленных(интронов) участков ДНК. Первый продукт траанскрипции-гетерогенная РНК имет экзонно-интронную структуру(прерывистую). Сплайсинг-вырезание из первичного транскрипта интронов и сшивание экзонов. Вторичный экзонный продукт транскрипции-зрелая иРНК. Альтернативный сплайсинг-из одного первичного РНК-транскрипта в разных тканях образуется несколько разных по длинне зрелых –Рнк. Т.о., одна и та же ДНК-последовательность может кодировать несколько белковых продуктов. Вывод: на современном этапе развития биологии трудно дать исчерпывающие определение гена. Ген-экспрессирующая единица генома, включающая единицу транскрипции и регуляторные участки. (ген прокариот непрерывеню) Возможность проявления гена в виде признака зависит от других генов гомологичной хромосомы и от условий внешней среды.У всех организмов одного вида каждый конкретный ген расположен в одном и том же месте - локусе - строго определенной хромосомы.