Самовоспроизведение генетического материала. Репликация ДНК.

Репликация ДНК – процесс, приводящий к удвоению молекулы ДНК

Полуконсервативный путь комплементарности – клетка дочерняя молекулы ДНК состоит из 1 материнской и 1 вновь синтезируемой нити.

Ф – ДНК-полимераза, репликон – участок молекулы ДНК, на котором происходит репликация

У прокариот 1 репликон, у эукариот – несколько на каждой хромосоме

В репликационной вилке: расплетение молекулы ДНК ( Ф- геликазы), на одной цепи – непрерывно, на другой – прерывно.

Этапы репликации на отстающей цепи:

1.Синтез РНК-затравки (праймера) Ф- РНК-полимераза

2.Синтез фрагментов Оказаки (длина 100-150 п.н.)

3.Вырезание праймеров

4.Сшивание фрагментов Оказаки, Ф- лигаза

Организация наследственного материала и про- и эукариот. Классификация нуклеотидных последовательностей в геноме эукариот (уникальные, среднеповторяющиеся, высокоповторяющиеся).

Геном – совокупность всей ДНК в гаплоидном наборе хромосом данного вида.

Геном прокариотической клетки организован в виде нуклеоида — комплекса ДНК с негистоновыми белками .

В 70г. Бригген и Дэвидс – ДНК эукариот содержит разные степени повторяемости.

3 типа последовательностей:           

уникальные – в одном экземпляре(структурные гены, кодирующие белки)                 

среднеповторяющиеся – повторяются 10-100 раз (рРНК, тРНК,гистоны)

высокоповторяющиеся – до одного млн. копий, не содержит генов, т.е. является неинформативными

Менее 20% ДНК генома информативны; 80% неинформативны: спейсеры – участвуют ДНК, разделяющие гены), саттелитная ДНК (молчащая)

Ген, его свойства. Особенности организации генов про- и эукариот. Генетический код как способ записи наследственной информации, его свойства.

Ген – функциональная единица наследственности, участок ДНК, несущий информацию о первичной структуре белка или РНК.

Свойства гена:

Важнейшим свойством гена является сочетание высокой устойчивости, неизменяемости в ряду поколений со способностью к наследуемым изменениям – мутациям, которые являются источником изменчивости организмов и основой для действия естественного отбора

Генетический код – способ записи информации о структуре белков в молекуле ДНК. Система расположения нуклеотидов в молекуле ДНК, контролирующая последовательность расположения аминокислот в молекуле белка.

●специальный кодон – инициатор АУГ, служащий сигналом, запускающим трансляцию белка на рибосоме

●кодоны-терминаторы – УАА, УАГ и УГА, стоп – сигналы, прекращающие трансляцию.

Свойства генетического кода:

●Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).

●Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.

●Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов (не соблюдается для некоторых перекрывающихся генов вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируют несколько белков, считывающихся со сдвигом рамки).

●Специфичность — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте ●Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.

●Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека

●Помехоустойчивость — мутации замен нуклеотидов, не приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют консервативными; мутации замен нуклеотидов, приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют радикальными.

Особенности строения гена у эукариот:

Гены имеют мозаичное строение и состоят из типов участков – экзонов и интронов

Экзоны – участки гена, несущие информацию о структуре белка.

Интроны – участки гена, не несущие информацию о структуре белка, но выполняющие регулирование гена.