Ауторепродукция ДНК. Репликон и его функционирование.

Репликон – это фрагмент ДНК от одной точки начала репликации до другой, является единицей репликации.

Репликация происходит полуконсервативным способом, т.е. обе цепи ДНК разделяются, и на каждой синтезируется комплементарная ей цепь. Репликация осуществляется под контролем ряда ферментов и протекает в несколько этапов.

Процесс начинается с раскручивания двойной спирали молекулы ДНК ферментом геликазой, затем цепи ДНК связываются с дестабилизирующими белками или  SSB белками, которые растягивают цепи с разные стороны и удерживают их в виде вилки, она имеет название репликационной вилки. Перед репликационной вилкой возникает супернапряжение, которое снимается ферментом тополимеразой, она разрывает одну из цепей и эта цепь начинает своободно вращаться вокруг другой, после этого в дело вступает еще один фенмент - ДНК-полимераза, который осуществяет синтез цепи. Причем ДНК-полимераза работает только в одном направлении 5’- 3’. Поскольку две цепи молекулы ДНК антипараллельны то есть направление 5’- 3’ у них противоположно, то ДНК-полимераза может непрерывно синтезировать только одну из двух цепей, которая называется лидирующей, отстающая же цепь синтезируется отдельными фрагментами РНК-полимеразы, которые называются фрагменты Оказакисинтез наотстающей цепи осуществяется по типу шитья "назад иголкой " затем эти фрагменты сшиваются ферментом лигаза и конечным итогом процесса репликации явялется образование двух, идентичных материнской, молекул ДНК.

Генетический код и его свойства.

Способ записи генетической информации о последовательности аминокислот в полипептиде с помощью последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК называется генетическим кодом. Основные свойства генетического кода:

1. Код является триплетным, т.е. одну аминокислоту кодирует последовательность из трех нуклеотидов.

2. Код универсален, одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты у всех живых организмов.

3. Код является вырожденным, т.е. одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами.

4. Код является неперекрывающимся, т.е. соседние триплеты не имеют общих оснований.

5. Код является непрерывным, т.е. не содержит каких либо разделительных знаков между отдельными триплетами.

6. Код является линейным, триплеты расположены в линейном порядке.

7. Код является коллинеарным, т.е. последовательность триплетов в молекуле ДНК (или мРНК) полностью совпадает с последовательностью аминокислот в полипептиде.

Понятие о гене. Свойства гена.

Ген – участок молекулы ДНК, кодирующий последовательность аминокислот в полипептиде или последовательность нуклеотидов в молекуле тРНК или рРНК.

Свойства гена:

1. Ген– это участок молекулы ДНК, имеющий линейный характер.

2. Ген дискретен, т.е. имеет начало и конец.

3. Ген способен к прямым и обратным мутациям(за исключением делеций, у которых невозможны обратные мутации).

4. Кроссинговер осуществляется как между генами так и внутри гена.

5. Ген контролирует последовательность аминокислот в полипептиде, или последовательность нуклеотидов в тРНК и рРНК.

Особенности организации генома эукариот.

У эукариот объем наследственного материала значительно больше.

В отличие от прокариот в эукариотических клетках одновременно активно транскрибируется от 1 до 10% ДНК. Состав транскрибируемых последовательностей и их количество зависят от типа клетки и стадии онтогенеза. Значительная часть нуклеотидных последовательностей у эукариот не транскрибируется вообще — молчащая ДНК.

Большой объем наследственного материала эукариот объясняется существованием в нем помимо уникальных также умеренно и высоко повторяющихся последовательностей. Высоко повторяющиеся последовательности ДНК располагаются в основном в гетерохроматине, окружающем центромерные участки. Они не транскрибируются. Умеренные повторы распределены по всему геному и транскрибируются в РНК. К ним относятся гены, контролирующие синтез гистонов, тРНК, рРНК и некоторые другие. Остальная часть генома представлена уникальными нуклеотидными последовательностями.

Избыточность генома эукариот объясняется также экзон-интронной организацией большинства эукариотических генов, при которой значительная часть транскрибированной РНК удаляется в ходе следующего за синтезом процессинга и не используется для кодирования аминокислотных последовательностей.

Классы нуклеотидных последовательностей в ДНК эукариот, их характеристика, свойства и биологическое значение.

Уровни организации генома эукариот.

Уровни организации генома эукариот:

 - генный уровень– представлен совокупностью генов;

 - хромосомный – характеризуется особенностями морфологии и функций хромосом;

 - геномный– совокупность всей генетической информации данного организма.