7. Поток информации у про- и эукариотических организмов. Процессинг, его значение.

_{транскрипция трансляция}

ДНК и-РНК белок

(цистрон)

_{транскрипция сплайсинг трансляция}

ДНК про-и-РНК ^{процессинг} «зрелая»-и-РНК белок

(интроны экзоны) ^{(ферменты рестриктаза. лигаза)}

Различия в потоке генетической информации у про- и эукариот определяются:

• Наличием или отсутствием ядра (у прокариот – в цитоплазме; у эукариот – транскрипция и процессинг в ядре, трансляция – в цитоплазме).

• Отличие в строении гена (У прокариот – цистроны, у эукариот – экзоны и интроны. У прокариот строение гена определяет добавочный этап – процессинг).

Процессинг – преобразование первичного транскрипта про-и-РНК в «зрелую»-и-РНК.

Этапы процессинга:

1 этап:

Фермент рестриктаза дробит про-и-РНК на кодирующие и не кодирующие участки.

2 этап:

Не кодирующие участки удаляются, кодирующие участки смешиваются. Процесс смешивания экзонов ферментами – лигазами – называется сплайсинг.

3 этап:

В области 5’ конца матрицы и-РНК образуется КЭП структура («шапочка»).

4 этап:

В области 3’ образуется полиадениновый хвост (poly ААА…)

5 этап:

«зрелая»-и-РНК образует с белками-переносчиками информосому и выходит через поры ядерной мембраны в цитоплазму, где может служить матрицей для синтеза белка.

8. Организация генома у про- и эукариот.

Прокариоты:

1. объем генома (суммарная длина молекулы ДНК в гаплоидном наборе хромосом) – 1 мм

2. Классы генов:

• Структурные

• Регуляторные

• Гены т-РНК

• Гены р-РНК

3. Информативная емкость генома – 2000-4000 генов.

4. Избыточность ДНК отсутствует

Эукариоты:

1. объем генома человека – 187 см

2. Классы генов:

• Структурные

• Регуляторные

• Гены т-РНК

• Гены р-РНК

• Гены гистоновые

3. Информативная емкость генома человека – до 30 тыс. генов.

4. Избыточность ДНК – наличие повторяющихся генов.

По числу повторов гены делятся на:

• Уникальные (до 10 повторов) – структурные гены

• Умеренно повторяющиеся (10000 и более повторов) - все остальные

• Многократно повторяющиеся (10⁵ повторов) – сателитная ДНК, псевдогены, тандемные повторы

9. Кариотип человека, его характеристика. Правила хромосом. Метод изучения кариотипа.

КАРИОТИП – хромосомный комплекс соматических клеток определенного вида растений и животных с присущему ему морфологическими особенностями.

Особенности:

• число хромосом

• форма хромосом

• размеры хромосом

Свойства кариотипа отражается в правилах хромосом:

1. Видовое постоянство числа хромосом – у каждого вида свое определенное и постоянное число хромосом. Постоянство числа хромосом в ряду поколений поддерживается митозом у организмов размножающихся бесполым путем и мейозом у организмов, размножающихся половым путем. Число хромосом в кариотипе не зависит от уровня организации организма.

2. Парности хромосом. Хромосомы в кариотипе образуют пары, их называют гомологичными, т.е. они одинаковые по форме, размерам и по количеству генов, но отличаются происхождением – одна хромосома наследуется от матери, другая от отца.

3. Индивидуальности. Хромосомы разных пар в кариотипе отличаются по форме, размерам и содержанию генетической информации, и называются негомологичными.

4. Непрерывности хромосом. Каждая хромосома способна к самоудвоению на основе свойства редупликации ДНК, которое она имеет. Хромосома всегда происходит от хромосомы.

1956 – Ю.Тио и А. Леван изучили кариотип человека.

Женский кариотип: 46, ХХ.

Мужской кариотип: 46, ХУ.

Кариологический анализ или цитогенетический метод.

1. Материалом для кариотипирования могут служить любые соматические клетки организма, содержащие ядра. В основном берут клетки с высокой митотической активность и клетки которые легче всего получить (клетки костного мозга, фибробласты кожи, лимфоциты крови, клетки амниотической жидкости плода).

2. Полученные клетки помещают на питательную среду с добавлением стимулятора митоза ФГА (фитоген агглютинин). Останавливают митоз на стадии метафазы, путем добавления ингибитора митоза Колхицина.

3. Добавление в питательную среду гипотонического раствора для получения препарата с раздельно лежащими хромосомами.

4. Приготовление, фиксация и окрашивание препарата.

Способы окрашивания:

• Рутинное или сплошное окрашивание

• Дифференциальное окрашивание

5. Составление идеограммы. Хромосомы располагаются в порядке убывания размеров и по парам.

6. Полученную идеограмму сравнивают с эталоном. В качестве эталона в 1960 году Денверская идеограмма, в 1971 году Парижская, международная цитогенетическая номенклатура 1995 год ISCN.

Значение метода:

• диагностика хромосомной патологии

• диагностика заболевания перинатально