1. Тема: Регуляция экспрессии генов

2. Цель: Сформировать у студентов знания о сущности экспрессии генов, молекулярных механизмах регуляции активности генов, роли нарушений экспрессии генов в возникновении и развитии патологических состояний

3. Задачи обучения:

- сформировать у студентов знания и понимание сущности регуляции активности генов

- изучить молекулярно-генетические механизмы регуляции активности генов

- изучить особенности регуляции про- и эукариотических генов

- изучить роль различной активности генов в фундаментальных процессах жизнедеятельности организмов: онтогенезе, морфогенезе, гистогенезе

-сформировать у студентов понимание значение нарушений регуляции активности генов в возникновении патологических изменений в клетках и организме

4. Основные вопросы темы:

4.1. Регуляция активности генов, понятие, сущность,значение в жизнедеятельности организмов (клеток).

4.2. Оперонная модель регуляции активности генов у прокариот.

4.3. Типы регуляции активности генов (негативный, позитивный, репрессибельный).

4.4. Уровни регуляции активности генов, характеристика

4.5. Особенности регуляции активности эукариотических генов.

4.6. Нарушения регуляции активности генов и их связь с патологическими процессами.

5. Методы обучения: комбинированный метод обучения (беседа, решение типовых и ситуационных задач, зарисовка схем)

6. Литература:

6.1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М., 1988, Том 1, с.88-158.

6.2. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., 2003, с. 28-50.

6.3. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2006, с. 107-196.

6.4. Муминов Т.А.,Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). Алматы, 2007, с.83-97.

6.5. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003, с. 85-213.

7. Контроль:

7.1. Оценка компетенций – знание.

7.1.1. Устный опрос по вопросам темы.

7.1.2. Тестовый контроль – 2 варианта по 10 вопросов.

7.1.3. Зарисовка схем:

- модель оперона (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии, с. 85, рис. 43, первый ряд);

7.1.4. Решение задач.

Сайт узнавания РНК- полимеразы – ТАТААТ, -35 нуклеотидная последовательность-

ТТ ГАЦ А

Сайт узнавания белка-репрессора в опероне (оператор) – АТТТТАТ, структурные гены начинаются с кодонов ТАЦ и заканчиваются кодонами АТЦ, между генами находятся спейсерные участки ТТТТ.

а) Используя эти данные, постройте модель Lac–оперона, состоящий из трех структурных генов:

структурный ген Z- состоит из 5 кодонов, структурные геныY и A - из 4 кодонов.

б) Проведите транскрипцию. Сколько и РНК образуется с данного участка?

в) Сколько белков закодировано на этом участке ДНК? Определите их структуру.

7.1.5. Заполнение таблицы «Уровни регуляции эукариотических генов»

Уровни регуляции эукариотических генов	Характеристика
геномный
транскрипционный
постранскрипционный
трансляционный
пострансляционный

7.2. Оценка компетенций – практические навыки.

7.2.1. Изобразите и объясните механизмы регуляции экспрессии генов.

-определить элементы, входящие в состав триптофанового оперона, тип и активность оперона.

8. Контрольные вопросы:

8.1. Что является критерием активности генов?

8.2. Какие структурные элементы входят в состав оперона?

8.3. Чем отличаются механизмы регуляции про- и эукариотических генов?

8.4. Каковы медицинские последствия нарушения механизмов регуляции активности генов у человека?

Занятие № 8

1. Тема: Рубежный контроль по разделу: «Основы молекулярной биологии»

2. Цель: Определить уровень усвоения и понимания студентами материала лекций и практических занятий по структурной организации и функционированию генетического материала на молекулярном уровне.

3. Задачи обучения: Путем устного опроса, тестирования и решения типовых задач определить уровень усвоения и понимания студентами данного раздела.

4. Задания по теме:

4.1. Предмет и задачи молекулярной биологии и генетики.

4.2. Основные этапы развития молекулярной биологии и генетики.

4.3. Объекты и методы молекулярно-генетических исследований.

4.4. Достижения зарубежных и отечественных ученых в области молекулярной

биологии и генетики.

4.5. Роль молекулярно-генетических знаний в медицине.

4.6. Нуклеиновые кислоты, виды, строение и функции.

4.7. Строение нуклеотида. Образование полинуклеотидной цепи.

4.8. Нуклеотидный состав ДНК. Видовая специфичность. Правило Чаргаффа.

Биологическое значение.

4.9. РНК. Виды РНК, функции.

4.10. Ген –молекулярно – биологическое определение.

4.11. Мутон, рекон, цистрон – определение, понятие.

4.12. Молекулярно – генетическое строение гена прокариот.

4.13. Молекулярно – генетическое строение гена эукариот.

4.14. Кодирующие и регуляторные последовательности, определение, функции.

4.15. Классификация генов.

4.16. Направления и типы переноса наследственной информации в живых организмах

4.17. Принципы репликации ДНК.

4.18. Особенности репликации лидирующей и отстающей цепей ДНК.

4.19. Основные ферменты, участвующие в репликации и их функции

4.20. Причины, механизмы возникновения и устранения ошибок репликации

4.21. Строение и функции теломерной ДНК и особенности ее репликации

4.22. Биологическое и медицинское значение ошибок репликации и недорепликации

теломерных участков линейных молекул ДНК

4.23. Транскрипция, определение, стадии.

4.24. Матричный принцип синтеза и- РНК.

4.25. Транскрипция прокариотических генов.

4.26. Транскрипция эукариотических генов.

4.27.Постранскрипционная модификация ядерной и-РНК. Созревание (процессинг) ядерной РНК. Сплайсинг, альтернативный сплайсинг, генетическое значение.

4.28. Трансляция, определение, стадии.

4.29. Генетический код, определение, свойства.

4.30. Рибосомы, строение, функции

4.31. Характеристика стадий инициации, элонгации и терминации трансляции

4.32. Особенности биосинтеза белков у про- и эукариот.

4.33. Значение нарушений трансляции в медицине.

4.34. Регуляция активности генов, понятие, сущность,значение в жизнедеятельности организмов (клеток).

4.35. Оперонная модель регуляции активности генов у прокариот.

4.36. Типы регуляции активности генов (негативный, позитивный, репрессибельный).

4.37. Уровни регуляции активности генов, характеристика

4.38. Особенности регуляции активности эукариотических генов.

4.39. Нарушения регуляции активности генов и их связь с патологическими процессами.

5. Методы обучения: комбинированный метод обучения (беседа, решение ситуационных задач)