Билет 811) Ген – экспрессируемая ед. генома, включающая единицу транскрипции и регуляторные участки.2. Гены прокариот непрерывны.3. В процессе транскрипции участвует только один фермент РНК- полимераза.4. У прокариот 3 вида регуляторных участков ДНК: - промоторный для связи с РНК- полимеразой, 10-35 н.п. левее сайта инициации - терминаторный отв-т за завершение транскрипции и высвобождение транскрипта - операторный сцеплен с промотором (или перекрывается с ним).5. Принцип построения генома единый для всех прокариот.6. Регуляция экспрессии генов происходит, главным образом, на этапе начала транскрипции, но может быть и на других этапах экспрессии генов Регуляторные участки – на расстоянии 50-75 н.п. левее сайта инициации (иногда еще дальше) Их продукты регуляторные белки: репрессор при негативной, активатор при позитивной регуляции. Регуляторный белок связывается с операторным участком. При негативной регуляции эта связь помеха для РНК-полимеразы– экспрессии нет. При позитивной регуляции активатор способствует экспрессии генов. У прокариот известно несколько механизмов регуляции экспрессии генов: изменение дозы генов, регуляция на уровне транскрипции, посттраскрипционная модификация полипептидов. Наиболее распространена регуляция на уровне транскрипции, которая по сравнению с другими способами регуляции очень экономна. В 1961году ученые Франсуа Жакоб, Жак Люсьен Моно и Адре Мишель Львов предложили гипотезу оперона, объясняющую регуляцию синтеза белков на уровне транскрипции у прокариот. Оперон- совокупность тесно сцепленных структурных генов вместе с участком оператором, рег. их транскрипцию. Структурные гены несут информацию о структуре белков, необходимых для выполнения одной функции. К оперону также относят регуляторные участки: промотор, терминатор, которые управляют транскрипцией. Промотор- участок ДНК, определяющий начало транскрипции. С промотором связывается РНК-полимераза, которая синтезирует молекулу и-РНК. Терминатор- участок ДНК, определяющий окончание транскрипции. Оператор- участок ДНК, с которым может специфически связываться белок- репрессор. Информацию о белке репрессоре содержит ген- регулятор, не входящий в состав оперона. Когда оперон активен, РНК- полимераза транскрибирует все структурные гены на одну молекулу Ирнк. И-РНК. Содержащая несколько генов называется полицистронной. 2) Исследуя в 1919-22 гг. характер половой дифференцировки у дрозофилы, К. Бриджес обнаружил триплоидных самок с набором хромосом 3Х+3А, где 3А -число наборов аутосом. Некоторые из таких самок оказались плодовитыми и были скрещены с диплоидными самцами XY+2A. К. Бриджес установил решающую роль соотношения между числом Х-хромосом и числом наборов аутосом в детерминации пола. Обнаружение зависимости половой принадлежности развивающегося организма от дозы Х-хромосом у дрозофилы и некоторых других насекомых привело американского генетика С. Бриджеса (1922) к формулировке гипотезы генного баланса, в соответствии с которой организм изначально бисексуален, т.е. несет в себе задатки и мужского, и женского полов. Развитие признаков одного из них в ходе онтогенеза определяется балансом женских и мужских генов — детерминаторов пола. У дрозофилы эти гены сосредоточены не только в половой Х-хромосоме, но и в аутосомах. Поэтому пол организма у них зависит от соотношения этих хромосом. У плодовой мухи Y-хромосома, будучи генетически инертной, в определении признаков пола не участвует. У человека Y-хромосома играет важную роль в детерминации пола. Она содержит определенное количество генов, часть из которых гомологична генам Х-хромосомы, а часть не имеет в ней гомологов и наследуется только по мужской линии. Некоторые из этих генов непосредственно связаны с детерминацией мужского пола. Поэтому у человека присутствие Y-хромосомы в кариотипе независимо от количества Х-хромосом (2AXXY, 2AXXXY) обеспечивает развитие мужского пола. Зависимость половой принадлежности организмов от сочетания или количества половых хромосом в его кариотипе свидетельствует о том, что гены, определяющие пол, располагаются главным образом в этих хромосомах. Однако известен целый ряд примеров, указывающих на то, что в развитии признаков пола принимают участие также гены, локализованные в аутосомах. У человека развитие организма по мужскому типу обеспечивается не только геном, расположенным в Y-хромосоме и определяющим способность к синтезу мужского полового гормона — тестостерона, но и Х-сцепленным геном, контролирующим синтез белка-рецептора этого гормона. Мутация упомянутого Х-сцепленного гена приводит к развитию синдрома тестикулярной феминизации Приведенные примеры доказывают, что пол организмов как признак развивается на основе полученной от родителей наследственной информации и находится под контролем группы взаимодействующих генов, расположенных как в половых хромосомах, так и в аутосомах. 3) Общий фон:а)естественный фон радиации 50%: космическое излучение,радиация Земли,родон,распад радиоактивных эл-в в горных породах,в нашем организме.б).дополнительное облучение:40% рентгеновская аппаратура в медицине(диагностика и лечение).2% ТВ.2% ядерных осадков при ядерных взрывах. 0,2% АЭС и их отходы. Ест.фон неустраним,доп-е обл-е необходимо уменьшить.Энергия излучения, поглощенная единицей массы тела, поглощенная доза – 1 грэй.Летальные дозы:100 грэй – лет. исход через неск. часов, дней (ЦНС),10-50 грэй – кровоизлияния жкт, отек головного мозга гибель через 1-2 недели,3-5 грэй разрушение кл. красного костн. мозга, гибель в 50% случаев через 1-2 мес.Наиболее уязвимы кл. красного костн. Мозга.Репродуктивные органы (0.1 грэя облучение семенников- врем. стерильность, > 2 грэя пост. стерильность; яичники менее чувствительны > 3 грэя – стерильность, >>дозы при дробном облучении не оказывают влияния на детородную функцию.)Уязвим хрусталик, в погибших кл. помутнение тяжелые формы катаракты, потеря зрения (2-5 грэя).Вывод:Воздействие комплекса факторов радиационной аварии привело к формированию неустойчивого сост. генома у женщин - ликвидаторов катастрофы (проявилось в высокой частоте хромосомный аберраций). У их детей выс. канцерогенный риск – лейкозы. | Билет 82
1) Регуляция экспрессии генов у эукариот на уровне транскрипции:
Это основной способ регуляции гена. Имеется 2 ступени регуляции:
Регуляция за счет конденсации и деконденсации ДНК
Регуляция с участием энхансеров, промоторов и регуляторных белков.
Регуляция за счет конденсации и деконденсации ДНК:
Примеро могут служить хромосомы типа ламповых щёток, инактивация х хромосомы. Транскрипция происходит только с эухроматина.
Хромосомы типа ламповых щёток формируются в овоцитах в профазе первого деления мейоза и включают в себя участки спирализованного хроматина и петли деспирализованной ДНК. На этих петлях и происходит транскрипция.
Инактивация Х-хромосомы имеет место в клетках самок млекопитающих. Предполагают, что двойная доза продуктов генов, входящих в состав х-хромосомы летальна для организма, поэтому в женских клетках возник механизм, обеспечивающий инактивацию 1 из2 х-хромосом. В интерфазе эти хромосомы находятся в конденсированном состоянии и представляют собой образования, называемые тельце Барра.
Инактивация происходит у человека примерно на 15 сутки эмбриогенеза после чего устойчиво наследуется.
Регуляция с участием энхансеров, промоторов и регуляторных белков:
В регуляции транскрипции у эукариот участвуют спец. Регуляторные последовательности ДНК- промоторы и энхансеры. Промотор- участок ДНК, длиной 100 нуклеотидов, расположенный перед геном. Энхансер- значительно удалённый от промотора (на расстояние 100-2000нуклеотидов) участок ДНК, кот. Может быть расположен как перед структурным геном, так и позади него. С промоторами и энхансерами могут связываться регуляторные белки 2 типов: активаторы и репрессоры. Активаторы вызывают транскрипцию, а репрессоры подавляют её. Транскрипция регулируется неск. Рег. белками. Сближение промотора и энхансера становится возможным благодаря способности ДНК образовывать петли.
Регуляция на уровне процессинга:
Процессинг- совокупность посттранскрипционных преобразований РНК, в результате чего из пре – и- рнк образуется зрелая рнк. Во время процессинга происходит кэпирование, полиаденилирование, сплайсинг.
Кэпирование- присоединение к 5*концу метилированного гуанозинтрифосфата.
Полиаденилирование- расщепление растущего транскрипта в определённом месте и добавление к 3*концу поли-А, состоящей из 100-300 остатков аденозина.
Сплайсинг- вырезание интронов(неинформативных участков) и сшивание экзонов (информативных участков). Один ген может служить матрицей для нескольких различных белков, если происходит альтернативный сплайсинг, т.е. в качестве интронов вырезаются разные участки молекулы пре-и-рнк.
2) Хромосомный механизм определения пола.В клетках организмов содержится двойной набор гомологичных хромосом, которые называют аутосомами, и две половые хромосомы. В клетках женских особей содержатся две гомологичные половые хромосомы, которые принято обозначать XX. В клетках мужских особей половые хромосомы не являются парными – одна из них обозначается X, а другая Y. Таким образом, хромосомный набор у мужчин и женщин отличается одной хромосомой. У женщин в каждой клетке тела (кроме половых) 44 аутосомы и две половые хромосомы XX, а у мужчины – те же 44 аутосомы и две половые хромосомы Х и Y. При формировании половых клеток происходит мейоз и число хромосом в сперматозоидах и яйцеклетках уменьшается в два раза. У женщин все яйцеклетки имеют одинаковый набор хромосом: 22 аутосомы и X-хромосома. У мужчин образуются два вида сперматозоидов в соотношении 1:1 – 22 аутосомы и Х- или 22 аутосомы и Y-хромосома. Если при оплодотворении в яйцеклетку проникнет сперматозоид, содержащий Х-хромосому, появится зародыш женского пола, а если сперматозоид, содержащий Y-хромосому, – образуется зародыш мужского пола.
Таким образом, определение пола у человека, других млекопитающих, дрозофилл, зависит от наличия или отсутствия Y-хромосомы в сперматозоиде, оплодотворяющем яйцеклетку. Противоположная картина наблюдается у птиц и многих рыб: XY – набор половых хромосом самок, а XX – самцов. У некоторых насекомых, например, пчел, самки имеют XX-хромосомы, а у самцов только одна половая хромосома X, а парная ей отсутствует. Следовательно, в мире животных хромосомное определение пола может различаться.
3) Химическое загрязнение' — увеличение количества химических компонентов определённой среды, а также проникновение (введение) в неё химических веществ в концентрациях, превышающих норму или не свойственных ей. Наиболее опасно для природных экосистем и человека именно химическое загрязнение, поставляющее в окружающую среду различные токсиканты - аэрозоли, химические вещества, тяжелые металлы, пестициды, пластмассы, поверхностно-активные вещества
Радиоактивное заражение — загрязнение местности и находящихся на ней объектов радиоактивными веществами.
Радиоактивное заражение происходит при:ядерном взрыве в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва.поражает людей и животных в результате внешнего гамма- и бета-облучения, а также в результате внутреннего облучения (в основном альфа-активными нуклидами).техногенных авариях (утечках из ядерных реакторов, утечках при перевозке и хранении радиоактивных отходов, случайных утерях промышленных и медицинских радиоисточников.Еврокомиссия подвела итоги соревнования на звание «самого зеленого города Европы», в котором участвовали 35 европейских городов. Определено, что в 2010 году «зеленой столицей» станет Стокгольм, а в 2011 году этот титул перейдет к Гамбургу.Званием «самый зеленый город Европы» ежегодно награждают города, в которых особую роль отдают защите окружающей среды, повышая тем самым уровень жизни горожан.
4)кошачья двуустка,opisthorchis felineus
Билет 83
1) У прокариот известно несколько механизмов регуляции экспрессии генов: изменение дозы генов, регуляция на уровне транскрипции, посттраскрипционная модификация полипептидов. Наиболее распространена регуляция на уровне транскрипции, которая по сравнению с другими способами регуляции очень экономна.
В 1961году ученые Франсуа Жакоб, Жак Люсьен Моно и Адре Мишель Львов предложили гипотезу оперона, объясняющую регуляцию синтеза белков на уровне транскрипции у прокариот.
Оперон- совокупность тесно сцепленных структурных генов вместе с участком оператором, рег. их транскрипцию. Структурные гены несут информацию о структуре белков, необходимых для выполнения одной функции. К оперону также относят регуляторные участки: промотор, терминатор, которые управляют транскрипцией.
Промотор- участок ДНК, определяющий начало транскрипции. С промотором связывается РНК-полимераза, которая синтезирует молекулу и-РНК.
Терминатор- участок ДНК, определяющий окончание транскрипции.
Оператор- участок ДНК, с которым может специфически связываться белок- репрессор. Информацию о белке репрессоре содержит ген- регулятор, не входящий в состав оперона.
Когда оперон активен, РНК- полимераза транскрибирует все структурные гены на одну молекулу Ирнк. И-РНК. Содержащая несколько генов называется полицистронной.
Лактозный оперон.
Лактозный оперон включает в себя 3 структурных гена, несущих информацию о ферментах, расщепляющих лактозу. В отсутствии лактозы эти ферменты не синтезируются. Синтез этих ферментов останавливается на стадии транскрипции, которую блокирует белок-репрессор, связывающийся с оператором.
Индуктором, который включает синтез является сама лактоза, которая связывается с белком-репрессором и приводит его в неактивную форму, неактивный репрессор уходит с оператора и РНК-полимераза получает возможность траскрибировать структурные гены. В результате транскрипции образуется иРНК, содержащая 3 структурных гена. На каждом гене происходит трансляция, в результате которой синтезируются ферменты, расщепляющие лактозу.
По мере расщепления лактозы её концентрации падает, белок- репрессор освобождается от лактозы, переходя в активную форму, вновб приобретает возможность связываться с ДНК, садится на оператор и останавливает трансляцию.
2) Соотносительная роль наследственной программы и факторов среды в формировании фенотипа особи может быть прослежена на примере развития признаков половой принадлежности организма.
Пол организма представляет собой важную фенотипическую характеристику, которая проявляется в совокупности свойств, обеспечивающих воспроизведение потомства и передачу ему наследственной информации. В зависимости от значимости этих свойств различают первичные и вторичные половые признаки.
Под первичными половыми признаками понимают морфофизиологические особенности организма, обеспечивающие образование половых клеток — гамет, сближение и соединение их в процессе оплодотворения. Это наружные и внутренние органы размножения. Вторичными половыми признаками называют отличительные особенности того или другого пола, не связанные непосредственно с гаметогенезом, спариванием и оплодотворением..
Важным доказательством в пользу наследственной детерминированности половой принадлежности организмов является наблюдаемое у большинства видов соотношение по полу 1:1 (табл. 6.1).
Таблица 6.1. Соотношение по полу у разных видов
Такое соотношение может быть обусловлено образованием двух видов гамет представителями одного пола (гетерогаметный пол) и одного вида гамет — особями другого пола (гомогаметный пол). Это соответствует различиям в кариотипах организмов разных полов одного и того же вида, проявляющимся в половых хромосомах. У гомогаметного пола, имеющего одинаковые половые хромосомы XX, все гаметы несут гаплоидный набор аутосом плюс Х-хромосому. У гетерогаметного пола в кариотипе кроме аутосом содержатся две разные или только одна половая хромосома (XY или ХО). Его представители образуют два вида гамет, различающиеся по гетерохромосомам: Х и Y или Х и 0.
У разных видов организмов хромосомный механизм определения пола реализуется по-разному. У человека и других млекопитающих, а также у дрозофилы гомогаметным является женский пол (XX), а гетерогаметным — мужской (XY).
Хромосомный механизм определения полов(продолжение 2вопроса)
Таким образом, хромосомный механизм определения половой принадлежности организмов обеспечивает равновероятность встречаемости представителей обоих полов. Это имеет большой биологический смысл, так как обусловливает максимальную вероятность встречи самки и самца, потомки получают более разнообразную наследственную информацию, поддерживается оптимальная численность особей в популяции.
Обнаружение зависимости половой принадлежности развивающегося организма от дозы Х-хромосом у дрозофилы и некоторых других насекомых привело американского генетика С. Бриджеса (1922) к формулировке гипотезы генного баланса, в соответствии с которой организм изначально бисексуален, т.е. несет в себе задатки и мужского, и женского полов. Развитие признаков одного из них в ходе онтогенеза определяется балансом женских и мужских генов — детерминаторов пола. У дрозофилы эти гены сосредоточены не только в половой Х-хромосоме, но и в аутосомах. Поэтому пол организма у них зависит от соотношения этих хромосом. У плодовой мухи Y-хромосома, будучи генетически инертной, в определении признаков пола не участвует.
У человека Y-хромосома играет важную роль в детерминации пола. Она содержит определенное количество генов, часть из которых гомологична генам Х-хромосомы, а часть не имеет в ней гомологов и наследуется только по мужской линии. Некоторые из этих генов непосредственно связаны с детерминацией мужского пола. Поэтому у человека присутствие Y-хромосомы в кариотипе независимо от количества Х-хромосом (2AXXY, 2AXXXY) обеспечивает развитие мужского пола.
Зависимость половой принадлежности организмов от сочетания или количества половых хромосом в его кариотипе свидетельствует о том, что гены, определяющие пол, располагаются главным образом в этих хромосомах. Однако известен целый ряд примеров, указывающих на то, что в развитии признаков пола принимают участие также гены, локализованные в аутосомах.
У человека развитие организма по мужскому типу обеспечивается не только геном, расположенным в Y-хромосоме и определяющим способность к синтезу мужского полового гормона — тестостерона, но и Х-сцепленным геном, контролирующим синтез белка-рецептора этого гормона. Мутация упомянутого Х-сцепленного гена приводит к развитию синдрома тестикулярной феминизации
Приведенные примеры доказывают, что пол организмов как признак развивается на основе полученной от родителей наследственной информации и находится под контролем группы взаимодействующих генов, расположенных как в половых хромосомах, так и в аутосомах
3) фитотерапия-метод лечения различных заболеваний человека, основанный на использовании лекарственных растений и комплексных препаратов из них.ароматерапия-область знаний о методах и формах воздействия на организм летучих ароматных веществ, получаемых преимущественно из разных частей растений с применением различных физических и физико-химических метод
)Раст и медиц. Поглощ пыль,шумы,радионуклиды,канцерогены.,лечебн,
Фитоггигиена—антибакт свва9подорожник).Фитотерапия. метод лечения различных заболеваний человека, основанный на использовании лекарственных растений и комплексных препаратов из них.ароматерапия-область знаний о методах и формах воздействия на организм летучих ароматных веществ, получаемых преимущественно из разных частей растений с применением различных физических и физико-химических методов
Восстановит мед(аромотерапия,фитонциды,эстетич фактор0
Аромотерапия-мет леч.
Ароматич масла-терпены,эфиры,альдегиды.Действие:Стимулирующ(лимонник),гармонизир(мирра,сандал),расслабл(лаванда),тонизир(эвкалипт),седптивн(валериана,душица),гипногенн(шалфей),адаптогенное(сосна,мята)
4) Лобковая вошь.мед зач-Вызывает фтириоз,сопровождающийся появлением синеватых пятен в местах укусов,пост зуда,присоед вторичн инфекции.
Билет 84
1). У прокариот известно несколько механизмов регуляции экспрессии генов: изменение дозы генов, регуляция на уровне транскрипции, посттраскрипционная модификация полипептидов. Наиболее распространена регуляция на уровне транскрипции, которая по сравнению с другими способами регуляции очень экономна.
В 1961году ученые Франсуа Жакоб, Жак Люсьен Моно и Адре Мишель Львов предложили гипотезу оперона, объясняющую регуляцию синтеза белков на уровне транскрипции у прокариот.
Оперон- совокупность тесно сцепленных структурных генов вместе с участком оператором, рег. их транскрипцию. Структурные гены несут информацию о структуре белков, необходимых для выполнения одной функции. К оперону также относят регуляторные участки: промотор, терминатор, которые управляют транскрипцией.
Промотор- участок ДНК, определяющий начало транскрипции. С промотором связывается РНК-полимераза, которая синтезирует молекулу и-РНК.
Терминатор- участок ДНК, определяющий окончание транскрипции.
Оператор- участок ДНК, с которым может специфически связываться белок- репрессор. Информацию о белке репрессоре содержит ген- регулятор, не входящий в состав оперона.
Когда оперон активен, РНК- полимераза транскрибирует все структурные гены на одну молекулу Ирнк. И-РНК. Содержащая несколько генов называется полицистронной.
Триптофановый оперон
Триптофановый оперон содержит 4 структурных гена, которые содержат информацию о ферментах, катализирующих синтез триптофана. Белок – репрессор синтезируется в неактивной форме и не может связываться с ДНК, поэтому возможна транскрипция структурных генов и дальнейший синтез ферментов, вырабатывающих триптофан.
По мере синтеза триптофана его концентрация в лктке возрастает. Избыточный триптофан соединяется с бедком-репрессором и переводит его в активную форму. Репрессор приобретает способность связываться с ДНК, садится на оператор и останавливает транскрипцию, а следовательно и синтез триптофана.
В процессе жизнедеятельности клетки триптофан расходуется, белок- репрессор освобождается от триптофана, переходит в неактивное состояние, теряет способность связываться с ДНК и покидает оператор. Транскрипция и последующие процессы возобновляются.
2) Проблемы старения организма:
· Максимальную продолжительность жизни нельзя увеличить, т.к. это признак вида (90-100 лет)
· Теоретически Библия – 500-600 лет. По данным специалистов новое поколение 125-126 лет.
· Средняя продолжительность жизни в благополучной популяции (США) более 78 лет, в Японии ок. 100 лет, а в СПб у мужчин около 56 лет.
Две главные причины долголетия:
1. Низкокалорийная диета-овощи, кисломолочный айран, кефир, мясо редко.
2. Небольшой недостаток О2 в условиях среднегорья – состояние эйфории, прилив сил, увеличение выработки эндорфина (гормон …)
Прогерия – преждевременное старение, 1 ген
· Мутации редки, за 200 лет – 100 случаев (24 г. – как 70 л., симптомы появл-ся в 6 лет)- старение в 10 раз быстрее.
· Редкое генетическое заболевание, характеризующееся преждевременным старением. Впервые в 1886г.
· Синдром Хатчинсона-Гилфорда – детская прогерия
LMNA – ген
· С тех пор зафиксировано более 100 случаев его проявления.
Факторы старения:
1. Постепенное накопление в организме токсических вещ-в
2. Изменение иммунного ответа
· Иммунный ответ недостаточен для разрушения чужеродного агента, попавшего в кровь
· Аутоиммунные заболевания
§ Т-лимфоциты уничтожают чужеродные (тимус и др.) агенты и предотвращают аутоиммунные реакции
У пожилых кол-во Т-клеток уменьшается, они менее активны
§ В-лимфоциты – синтез антител
У пожилых кол-во В-клеток уменьшается, они менее активны
· Т.о. утрата Т-иВ-клеток – важный фактор старения
3. Хейфлик – «счетчик митоза» (эффект Хейфлика, лимит Х.)
 Сравнивал фибробласты зародыша и пожилого.
«Счетчик митоза» в ядре.
Возраст ядра, … ЦГП определяет число клеточных делений. Старые клетки погружаются в стадию G0.
3) В медицине 2 направления, связанные с растениями источниками БАВ (ФАВ)
ü Фитотерапия
ü фитотоксикология
Фитотерапия — метод лечения различных заболеваний человека, основанный на использовании лекарственных растений и комплексных препаратов из них.
Фитотоксикология — раздел токсикологии, изучающий токсины, содержащиеся в растениях, в т.ч. в лекарственных.
Биологически активные вещества (БАВ) — группа химических соединений, которые оказывают выраженный физиологический эффект в минимальных количества.
ü Конечные продукты обмена (в-ва вторичного происхождения)
ü Оказывают опред. терапевт. эффект на организм человека (БАВ и ФАВ)
· Алкалоиды
· Гликозиды
· Сапонины (сильн. раздраж. эффект)
Клиническая классификация растений, опасных для здоровья:
v С атропиновым действием
v Влияющие на ЦНС
v Влияющие на ССС
v С никотиноподобным действием
v С раздражающим действием на кожу и слизистые
v Влияющие на тканевое дыхание
v Вызывающие поллинозы
v Прочие растения
4) Чесоточный зудень.sarcoptes scabiei.Оказывает механическое действие,разрушая
ткани и раздражая нервные окончания и выз зуд.Возможно присоед вторичн инфекции
на пораженных участках кожи.Продукты жизнедеятельности паразита оказывают
токсико-алларгич действие,в рез-те которого возникает зуд и другие аллергич рции.
Билет 85
1) Основная масса генов, активно функционирующих в большинстве клеток организма на протяжении онтогенеза, — это гены, которые обеспечивают синтез белков общего назначения (белки рибосом, гистоны, тубулины и т.д.), тРНК и рРНК. Транскрибирование этих генов обеспечивается соединением РНК-полимеразы с их промоторами и, видимо, не подчиняется каким-либо другим регулирующим воздействиям. Такие гены называют конститутивными. Другая группа генов, детерминирующих синтез специфических продуктов, в своем функционировании зависит от различных регулирующих факторов, ее называют регулируемыми генами (рис. 3.84). Их активное функционирование, скорость и продолжительность транскрипции регулируются путем стимуляции или запрещения соединения РНК-полимеразы с промоторной областью гена.
Важнейшим фактором регуляции генной активности являются элементы генома, отвечающие за синтез регуляторных белков,— гены-регуляторы. Соединяясь с определенными нуклеотидными последовательностями ДНК, предшествующими структурной части регулируемого гена,—операторами, белки-регуляторы способствуют или препятствуют соединению РНК-полимеразы с промотором. Если белок-регулятор взаимодействует с оператором, занимающим часть промотора или расположенным между ним и структурной частью гена, то это не дает возможности РНК-полимеразе соединиться с промоторной последовательностью и осуществить транскрипцию. Такой белок называют репрессором, и в этом случае осуществляется негативный контроль экспрессии гена со стороны гена-регулятора. Если промотор обладает слабой способностью соединяться с РНК-полимеразой, а ему предшествует область, узнаваемая белком-регулятором, присоединение последнего непосредственно перед промотором к молекуле ДНК облегчает связывание РНК-полимеразы с промотором, вслед за чем следует транскрипция. Такие белки называют активаторами (или апоиндукторами), а контроль экспрессии гена со стороны гена-регулятора — позитивным.
Наряду с генетическими факторами в регуляции экспрессии генов на стадии транскрипции принимают участие негенетические факторы — эффекторы. К ним относят вещества небелковой природы, взаимодействующие с белками-регуляторами и изменяющие их способность соединяться с нуклеотидными последовательностями операторов. В зависимости от результатов такого взаимодействия среди эффекторов различают индукторы, запускающие транскрипцию, и корепрессоры, препятствующие ей.
Индукторы могут инактивировать белки-репрессоры, которые перестают соединяться с операторами, или повышать способность белков-активаторов (апоиндукторов) к связыванию с ними, что облегчает соединение РНК-полимеразы с промотором. В результате такого воздействия на регуляторные белки регулируемые гены активно транскрибируются.
Корепрессоры могут модифицировать апоиндукторы, теряющие при этом способность соединяться с операторами, или активировать репрессоры, находящиеся в неактивном состоянии. Следствием такого взаимодействия эффектора с белками-регуляторами является невозможность соединения РНК-полимеразы с промотором и отсутствие транскрипции.
2) Свободно-радикальная теория:
§ Антиоксидантная первичная защита (мочевая к-та, витамин Е, β каротин) ослабляет реакцию образования свободных радикалов.
§ Антиоксидантная вторичная защита улавливает уже образовавшиеся свободные радикалы – оксидоредуктазы – фермент ОВР – группа В..
§ С возрастом снижается антирадикальная защита.
Теломеразная теория:
§ Укорачивание теломерн.уч. при делении клетки (гипотеза 70х гг)
- Неполное воспр.ДНК при каждом клет.цикле
- Клетки newborn дел-ся 70-80 раз, 70летнего человека – 20-30 раз
В среднем кл.чел-ка дел-ся 50-59 раз «… Хейфлика»
- Затем резко наруш. Процессы воспр-ва ДНК, клетка «дряхлеет» и погибает.
§ Теломерные участики хромосом – высококонсервативные множетсв.повторы. У человека кол-во этих нуклеотидов – 2-20 тыс, при каждом дел.кл. кол-во этих блоков сокрщ. Есть предел, за кот. дальнейшее укороч. телом.уч. нарушает их ф-цию – это приводит к резкому старению и гибели клеток.
§ Клет.бессмертие – в зародыш. и СК механизм «омоложения» - при кажд. дел. происх. восстан. недосинтезир.уч-ка – фермент теломераза. Максимальна активность теломеразы в пол.клетках, в соматических активность отсутствует. В опухолевых клетках вторичн. появл. теломеразной активности. С одной стороны, увеличение теломеразной активности замедлило бы старение, с друго стороны, увеличило бы риск онкозаболеваний.
§ Апоптоз – физиологических механизм запрограммированной гибели клеток. При старении измен-ся характер работы 1-2% генов, в рез-те прочих накоплен.поломок в клетке страдает энергоснабжение клетки.
Холестериновая теория:
4. Накопление холестерина в плазмолемме - … микровязкость
5. Воздействие на «состар.кл.» липосом. Препаратами, извлекающими холестерин из клет.мембр, приводило к омоложению клетки
6. При обогащении мембраны холестерином с помощью липосом понижалась способность клетки к делению, т.ю. клетка «старела»
Теория Гормезгии (антистарение): Малые дозы стресса (голодание,t˚, яды) могут оказать на организм защитное действие – БТШ (белки теплового шока), шапероны (не должны превышать). Любой стресс полезен, если его доза не болоо 0,1 от летальной дозы.
3) Общий фон:а)естественный фон радиации 50%: космическое излучение,радиация Земли,родон,распад радиоактивных эл-в в горных породах,в нашем организме.б).дополнительное облучение:40% рентгеновская аппаратура в медицине(диагностика и лечение).2% ТВ.2% ядерных осадков при ядерных взрывах. 0,2% АЭС и их отходы. Ест.фон неустраним,доп-е обл-е необходимо уменьшить.Энергия излучения, поглощенная единицей массы тела, поглощенная доза – 1 грэй.Летальные дозы:100 грэй – лет. исход через неск. часов, дней (ЦНС),10-50 грэй – кровоизлияния жкт, отек головного мозга гибель через 1-2 недели,3-5 грэй разрушение кл. красного костн. мозга, гибель в 50% случаев через 1-2 мес.Наиболее уязвимы кл. красного костн. Мозга.Репродуктивные органы (0.1 грэя облучение семенников- врем. стерильность, > 2 грэя пост. стерильность; яичники менее чувствительны > 3 грэя – стерильность, >>дозы при дробном облучении не оказывают влияния на детородную функцию.)Уязвим хрусталик, в погибших кл. помутнение тяжелые формы катаракты, потеря зрения (2-5 грэя).Вывод:Воздействие комплекса факторов радиационной аварии привело к формированию неустойчивого сост. генома у женщин - ликвидаторов катастрофы (проявилось в высокой частоте хромосомный аберраций). У их детей выс. канцерогенный риск – лейкозы.
4)блоха Pulex irritens
Веление в ранку слюны вызывает болевое ощущение,жжение
Возможно инфекционирование ранок при расчесывание
Спец, пере, чумы,крысиного сыпного тыфа
Билет 86
1 РЕГУЛЯТОРНЫЕ БЕЛКИ -группа белков. участвующих в регуляцииразл. биохим. процессов. Важная группа регуляторные белки, которым посвящена эта статья,-белки, взаимодействующие с ДНК и управляющие экспрессией генов (выражение гена в признаках и свойствах организма). Подавляющее большинство таких регуляторные белки функционирует на уровне транскрипции (синтез матричных РНК, или мРНК, на ДНК-матрице) и отвечает за активацию или репрессию (подавление) синтеза мРНК (соотв. белки-активаторы и белки-репрессоры).
Известно ок. 10 репрессоров. Наиб. изучены среди них репрессоры прокариот (бактерии, синезеленые водоросли), регулирующие синтез ферментов, участвующих в метаболизме лактозы (lac-репрессор) в Escherichia coli (E.coli), и репрессор бактериофага А,. Их действие реализуется путем связывания со специфич. участками ДНК (операторами) соответствующих генов и блокирования инициации транскрипции кодируемых этими генами мРНК.
Репрессор представляет собой обычно димер из двух идентичных полипептидных цепей, ориентированных во взаимно противоположных направлениях. Репрессоры физически препятствуют РНК-полимеразе присоединиться к ДНК в промоторном участке (место связывания ДНК-зависимой РНК-полимеразы-фермента, катализирующего синтез мРНК на ДНК-матрице) и начать синтез мРНК. Предполагают, что репрессор препятствует только инициации транскрипции и не оказывает влияния на элонгацию мРНК.
2) Наследственность Цитоплазматическая - внеядерная наследственность, наследование признаков, которые контролируются факторами, присутствующими в клеточной цитоплазме.обусловленная факторами, локализующимися в цитоплазме. Цитоплазматическая наследственность хорошо изучена у растений и низших животных, недавно она была обнаружена и у человека.Цитоплазматическая наследственность - внеядерная наследственность, которая осуществляется с помощью молекул ДНК, расположенных в пластидах и митохондриях. Генетическое влияние цитоплазмы проявляется, как следствие взаимодействия плазмона с ядерными генами. Признак, определяемый цитоплазмой, передается только по материнской линии. пример. наследование гемофилии
3) Изменение климата — колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, — это изменения солнечно
|
