3. Тиминовые димеры.
| Под действием ультрафиолетого света происходит ковалентное сшивание рядом стоящих пиримидинов. При сшивании тиминов образуется циклобутановое производное, блокирующее репликацию. |
Фермент фотолиаза - узнает тиминовые димеры и на свету или в темноте образует с ними комплекс. При освещении видимым светом происходит активация фермента, циклобутановое кольцо разрывается, и вновь получаются два тимина. Этот процесс называется фотореактивацией.
И дезаминированные основания, и тиминовые димеры, кроме того, могут удаляться с помощью эксцизионной репарации. Специфические эндонуклеазы производят одноцепочечные разрезы (инцизия). Затем происходит удаление (эксцизия) нескольких нуклеотидов и заделывание бреши. У E. сoli заделыванием бреши занимается ДНК-полимераза I. Лигаза сшивает цепь. Она же ликвидирует одноцепочечные разрывы, возникающие при действии ионизирующей радиации.
| У E.coli эксцизионная репарация осуществляется мультиферментным комплексом, включающим белки uvrA, uvrB, uvrC (ultraviolet repair), которые узнают поврежденный участок и вносят 5'- и 3'- разрывы с разных сторон от него, uvrD - геликазу, которая отсоединяет вырезанный олигомер - 12 нуклеотидов, используя энергию АТФ. У эукариот существует функциональный (но не структурный) аналог такого мультиферментативного комплекса. |
О-6-метилгуанинтрансфераза - Фермент-"самоубийца".
Имеется 14 позиций, по которым ДНК метилируется.
Гуанин может быть метилирован (по кислороду в 6-ом положении) и в такой форме будет связываться не только с цитозином, но и с тимином. Таким образом, в два шага может произойти замена пары Г-Ц на А-Т. Фермент принимает метильную группу на один из 12 цистеиновых остатков и при этом "гибнет". |
|
Определение: геном - вся совокупность молекул ДНК клетки (в случае ряда вирусов говорят о геномной РНК).
Существует ядерный геном, митохондриальный геном и геном пластид. Мы будем рассматривать только ядерный геном. Соматические клетки содержат диплоидный (2n) геном, половые - гаплоидный (n).
- Определение предмета молекулярная биология
- Основные этапы развития молекулярной биологии
- Основные открытия
- Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот
- 1. 1928Г. Опыты Фредерика Гриффита.
- 2. 1952Г. Эксперимент Альфреда Херши и Марты Чейз.
- 3. 1957Г. Опыты Френкеля - Конрата
- Принципы строения днк
- Формы двойной спирали днк
- Отличия между днк и рнк
- Виды рнк
- Функции днк
- 1. Днк является носителем генетической информации. Функция обеспечивается фактом существования генетического кода.
- 2. Воспроизведение и передача генетической информации в поколениях клеток и организмов. Функция обеспечивается процессом репликации.
- 3. Реализация генетической информации в виде белков, а также любых других соединений, образующихся с помощью белков-ферментов. Функция обеспечивается процессами транскрипции и трансляции.
- Аминокислоты
- Классификация аминокислот, входящих в состав белков, по принципу полярности (неполярности) радикала
- Первичная структура белка
- Третичная структура белка
- Четвертичная структура белка
- Серповидно-клеточная анемия, как пример влияния первичной структуры на третичную и четвертичную.
- Глобулярные и фибриллярные белки.
- 95% Белков имеют гидрофобное ядро.
- 5% Фибриллярные белки.
- Функции белков
- Свойства генетического кода
- 1. Триплетность
- 2. Вырожденность.
- 3. Наличие межгенных знаков препинания.
- 4. Однозначность.
- 5. Компактность, или отсутствие внутригенных знаков препинания.
- 6. Универсальность.
- Принципы транскрипции:
- Субъединичный состав рнк-полимеразы е.Coli
- Особенности структуры промотора
- Этапы транскрипции
- 1. Узнавание и прочное связывание
- 2. Инициация заключается в образовании первой фосфодиэфирной связи между пурин-трифосфатом (атф или гтф) и следующим нуклеотидом. После инициации - фактор покидает фермент.
- 3. Элонгация - последовательное наращивание цепи рнк (или продолжение транскрипции).
- 4. Терминация.
- Позитивный контроль работы lac-оперона
- Структура транспортной рнк
- Рекогниция
- 1. Активирование аминокислоты.
- 2. Присоединение аминокислоты к tРнк - аминоацилирование.
- Структура рибосом
- Каталитические центры рибосом
- Синтез полипептидов на рибосоме
- Регуляция образования рибосомных рнк и белков рибосом e.Сoli
- 73 Гена должны работать координированно, чтобы не было избытка белков или rРнк.
- Транскрипция у эукариот
- Как образуются рибосомы у эукариот
- Особенности транскрипции эукариот
- 1. Кепирование 100% mРнк
- 4.Редактирование Показано лишь для нескольких mРнк.
- Кепирование
- Назначение "Сар"
- 1. Защита 5'-конца mРнк от действия экзонуклеаз.
- 2. За счет узнавания "Сар"-связывающими белками происходит правильная установка mРнк на рибосоме. Полиаденилирование
- Сплайсинг
- Альтернативный сплайсинг mРнк кальцитонинового гена у млекопитающих (крыса)
- Автосплайсинг
- Малые рнк
- Репликация днк
- Принципы репликации
- Доказательство полуконсервативного характера репликации
- Понятие о матрице и затравке
- 1960Г. Гипотетическая модель.
- Сравнительные характеристики днк-полимераз e. Сoli
- 1974 Г. Оказаки.
- Топологические проблемы репликации днк
- Геликазы
- Топоизомеразы
- Проблема репликации концов линейных молекул
- Причины ошибок при синтезе днк
- In vitro происходит 1 ошибка на 100 тыс. Нукл. Для средней днк-полимеразы.
- In vitro можно уменьшить вероятность ошибки до 1 на 1млн. Нукл., если добавить ssb, геликазу и лигазу.
- Этапы проверки
- Вероятность ошибок для ферментов вирусов, про- и эукариот
- Основные репарабельные повреждения в днк и принципы их устранения
- 1. Апуринизация.
- 2. Дезаминирование.
- 3. Тиминовые димеры.
- Размер генома
- "Избыточность" эукариотического генома
- 1. Большой размер генов (за счет наличия интронов).
- 2. Присутствие повторенных последовательностей. Повторяются и гены, и некодирующие участки. У эукариот некоторые последовательности повторены сотни и тысячи раз.
- Общая характеристика гистонов
- Четыре уровня компактизации днк
- 1. Нуклеосомный.
- 2. Супербидный, или соленоидный.
- 3. Петлевой уровень.
- 4. Метафазная хромосома.
- Основы метода ренатурации днк
- Быстрые повторы
- 3. Сателлитная днк всегда располагается тандемно по 100-200 единиц в блоке. Образуются длинные последовательности в геноме.
- 4. У недавно образовавшихся на одной территории близких видов сателлитная днк заведомо разная.
- Умеренные повторы
- Уникальные гены
- Другая классификация генов
- Умеренные фаги
- Эффекты, вызываемые мобильными элементами
- Молекулярные основы канцерогенеза
- Теории рака
- Обратная транскрипция
- Гипотезы возникновения жизни
- Теория биопоэза
- 1. Образование биомономеров.
- 2. Образование биополимеров и их эволюция. Образование систем с обратной связью.
- 3. Образование мембранных структур и пробионтов (первых клеток).
- 2 Стадия биопоэза.
- Стадия 3.
- Эволюция пробиотов