РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ

1.1. Значение темы: молекулярно—биологические представления о строении и функционировании генов позволяют будущим врачам глубже понять процессы нормальной жизнедеятельности человека, механизмы наследственной патологии (на молекулярном уровне), перспективы генной инженерии и биотехнологии.

1.2. Цели занятия. Общая — знать этапы механизма реализации наследственной информации и уметь связывать основные процессы молекулярно-гене-тической регуляции жизнедеятельности организма с патологией человека.

1.3. Конкретные цели. Уметь:

1.3.1. Оперировать понятиями молекулярной биологии о реализации наследственной информации в нормальные и патологические признаки.

1.3.2. Объяснять процесс молекулярно-генетической регуляции активности генов.

Основные теоретические сведения

Биосинтез белка в клетке включает ряд последовательных процессов (рис. 13). Синтез белка в клетке регулируется с помощью оперонной системы, состоящей из структурных и регуляторных генов. Оперон принимает участие в транскрипции — синтезе молекулы и-РНК на матрице ДНК в ядре. При этом у эукариот структурные гены содержат смысловые участки, несущие информацию о структуре белка (экзоны) и бессмысловые участки (интроны). Интроны с помощью фермента рестриктазы вырезаются, а оставшиеся экзоны соединяются лигазой в цепочку. Этот процесс получил название сплайсинга. Затем в цитоплазме в рибосомах на и-РНК происходит процесс трансляции (синтез полипептидной цепочки — первичной структуры белковой молекулы). Свои свойства белковая молекула приобретает в комплексе Гольджи.

Гены функционально неоднородны. Это обнаружили в 1961 го­ду французские ученые Ф. Жакоб и Ж. Моно. Они доказали, что су­ществует две группы генов: структурные, управляющне синтезом специфических белков и регуляторные, контролирующие деятельность структурных генов. Синтез белка в клетке регулируется с помощью оперонной системы, состоящей из регуляторных (промотор и оператор) и структурных генов (рис. 14).

Следовательно, регуляция белкового синтеза в организме эукариот — процесс очень сложный. Он связан с наличием в клетке и с существованием, помимо генной, нервно-эндокринной системы регуляции. Открытия, сделанные в области молекулярной генетики, являются величайшими достижениями биологии.

1.4. Организационная структура практического занятия

1.4.1. Проверка исходного уровня знаний по тестам исходного контроля

1.Какие компоненты клетки непосредственно участвуют в биосинтезе белка:

а) ядрышко

б) хромосомы

с) рибосомы

д) митохондрии

2. Какова функция ДНК в синтезе белка?

а) репликация

б) транскрипция

с) синтез т- РНК

д) синтез р- РНК

3. В процессе транскрипции осуществляется:

а) синтез и-РНК, в) удвоение ДНК,

б) синтез белка, г) синтез т-РНК.

4. В состав рибосом входят...

а) ДНК, б) РНК, в) белки, г) углеводы.

5. Какие процессы в клетке относят к пластическому обмену ?

а) синтез белка, б) дыхание, в) гликолиз, г) синтез липидов.

6. Укажите последовательность нуклеотидов молекулы и-РНК, образованной на участке гена, в котором нуклеотиды расположены в следующем порядке: ААЦ - ЦАЦ - ГАТ - ЦАГ - ГАГ -

а) УУГ - ГУГ - ЦУА - ГКЦ - ЦУГ - …;

б) ТТГ - ГТГ - ЦТА - ГТЦ - ЦТГ - ... ;

Как называется этот процесс?

в) трансляция, г) транскрипция.

7. Фрагмент нуклеотидов и-РНК имеет такую последовательность нуклеотидов : УАУ - ААЦ - АЦА - УГУ - ЦАГ ...

На каком фрагменте гена она синтезировалась?

а) АТА - ТТГ - ТГТ - АЦА - ГТЦ - ...

б) ТУТ - УУГ - УГУ - ТЦТ - ГУЦ - ...

и по какому принципу ?

в) редупликация,

г) комплементарность.

1.4.2. Теоретические вопросы, которые необходимо усвоить для достижения целей занятия:

а) транскрипция и ее этапы;

б) процессинг и его значение;

в) этапы трансляции и образование белковой молекулы;

г) механизмы регуляции активности генов у прокариот и эукариот

д) проблемы генной инженерии и биотехнодогии.

1.4.3. Самостоятельная работа студентов

Заполните таблицу: Биосинтез белка

Решить задачи:

Задача 1. Взрослый человек не растет. Обязательно он должен получать с пищей белки, или их можно заменить равноценным по калорийности количеством углеводов и жиров?

Задача 2. Молекула нуклеиновой кислоты вируса табачной мозаики (ВТМ) состоит из 6600 нуклеотидов. Известно, что одна белковая молекула ВТМ имеет 200 аминокислотных остатков. Сколько белковых молекул аналогичного состава может быть закодировано в геноме ВТМ?

Задача 3.Молекула про – и – РНК состоит из 900 нуклеотидов, причем в интронном участке имеется 300 нуклеотидов. Какое количество аминокислотных остатков имеет кодированный и-РНК полипептид?

Задача 4. Молекула про – и– РНК состоит из 1800 нуклеотидов, причем на интронные приходится 600 нуклеотидов. Какое количество аминокислотных остатков имеет полипептид?

1.4.5. Проведение заключительного тестового контроля

1. Что такое информосомы ?

а) комплексы, участвующие в трансляции;

б) частицы, состоящие из и-РНК и белков;

в) часть молекулы т-РНК.

2. Что такое нуклеосомы ?

а) шаровидные тельца, состоящие из отрезка ДНК и 8 гистоновых молекул;

б) участок молекулы ДНК, состоящий из 100 нуклеотидов;

в) участок и-РНК, состоящий из 50 нуклеотидов.

3. Что такое мутон ?

а) способность гена изменяться;

б) наименьший участок ДНК, изменение которого ведет к мутации;

в) участие гена в мутации.

4. Дайте правильное определение оперона:

а) система записи наследственной информации;

б) единица считывания генетической информации, как совокупность расположенных в линейной последовательности структурных генов и гена-оператора;

в) единица считывания генетической информации, участвующая в трансляции.

5. Что такое процессинг ?

а) совокупность реакций, ведущих к посттранскрипционным изменениям структуры про-и-РНК;

б) совокупность реакций, приводящих к обратной транскрипции;

в) совокупность реакций, ведущих к синтезу молекулы т-РНК.

6. Сплайсинг — это:

а) процесс образования про-и-РНК;

б) посттранскрипционные изменения молекулы про-и-РНК, при этом происходит удаление экзонов;

в) посттранскрипционные изменения молекулы про-и-РНК, при этом удаляются интроны и соединяются экзоны.

7. Какие основные этапы транскрипции:

а) процессинг, сплайсинг.

б) инициация, элонгация, терминация.

с) элонгация, редупликация.

д) терминация, элонгация, инициация.

КРОК 1

1.5. Подведение итогов занятияпреподавателем и проверка правильности выполнения работы каждым студентом

1.6. Место и время занятия: учебная комната, 2 академических часа.

1.7. Оснащение занятия: таблицы, схемы.

Литература основная (I) и дополнительная (II):

1. Медицинская биология (под. ред Пишака В.П.) , Винница 2004 , с. 96 – 100, 104 –107.

(I) 2. Биология (под ред. Ярыгина В.Н.), М., Медицина, 2004.

3.Слюсарев А.А., Жукова С.Н. Биология, Вища школа, 1987, с. 85-97.

4. Пехов А.П. Биология с общей генетикой. Медицина, 1993,

(II) 5. Альюин В. Гены, Мир, 1987.

6. Георгиев Г. П. Гены высших организмов и их экспрессия, Мир, 1987.

7. Инге-Вечтамов A.B., Введение в молекулярную генетику, 1987.

8. Щипков В.П. Кривошеина Г.Н. «Общая медицинская генетика». Москва, 2003.

ЗАНЯТИЕ 8

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК

1.1. Значение темы. Благодаря делению клеток идет poст и размножение организмов. Деление клеток обеспечивает непрерывность жизни организмов. Поэтому врачу любой специальности необходимо знание общих закономерностей и этапов клеточного цикла для понимания изменений, которые происходят в клетках при заболеваниях человека.

1.2. Цели занятия. Общая: Сформировать знания о клеточном цикле периодизации.

1.3. Конкретные цели занятия:

1.3.1. Знать виды деления клеток.

1.3.2. Изучить митоз как необходимый этап жизни клетки.

1.3.3. Уметь находить на микропрепаратах митотические клетки и определять фазы митоза.

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 628; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!