КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Лекция №29 Молекулярная генетика. Доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации
Научные доказательства участия молекул ДНК в передаче наследственной информации. Открытия: а) Вирусы, строение, особенности жизнедеятельности. б) трансформация у бактерий. в) Конъюгация у бактерий. г) Трансдукция у бактерий. д) Лизогения у бактерий. е) Свойства ДНК. Краткое изложение лекционного материала. а) Вирусные частицы – это органические кристаллы, состоящие из ДНК или РНК и белковой оболочки – капсида. В эксперименте было обнаружено, что в клетку-хозяина проникает не вся вирусная частица, а лишь ДНК (РНК), а капсид остаётся снаружи. Проводили опыт: помечали ДНК вируса радиактивным фосфором, а капсид – радиактивной серой. В клетке-хозяине обнаруживали ДНК вируса, которая встраивалась в ДНК клетки-хозяина, реплицировалась (самовоспроизводилась) и за счет этого собирались новые вирусные частицы, содержащие ДНК, помеченную радиактивным фосфором. Затем частицы выходили из клетки и поражали другие клетки. Далее было выяснено, что чистая ДНК вируса табачной мозаики вызывала все типичные признаки болезни. Более того, создали гибриды из вирусов, в которых капсид от одного вируса, а ДНК – от другого. В таких случаях генетическая информация гибрида всегда соответствовала тому вирусу, чья ДНК входила в состав гибрида. Гибель бактериальных клеток могут вызвать бактериофаги – вирусы избирательно поражающие только бактерии. Пример: фаг Т2 l, поражающий Echerichia coli: 1. Фаг фиксируется на клеточной оболочке бактерии; 2. Лизирует с помощью ферментов, содержащихся в капсиде оболочку бактерии; 3. ДНК фага проникает внутрь клетки; 4. ДНК встречается в геном. (слайд 1). 5. Происходит репликация ДНК фаг, синтез фаговых белков и сборка фаговых частиц за счет структур бактериальной клетки.
6. Фаги покидают клетку бактерии, разрушая ее. Проявляется такое их свойство как вирулентность. б) В 1928 году Гриффит открыл явление трансформации у пневмококков в системе in vivo (слайд8 – опыт с бескапсульными и капсульными бактериями на мышах). Почему так происходило, Гриффит не мог объяснить. Лишь в1944 г. О.Эйвери и М.Карти установили, что веществом, трансформирующим штамм пневмококков в другой штамм является ДНК. Но и после этого высказывались сомнения, что не ДНК, а примесь белка ответственна за трансформацию. Очистка препарата была доведена до того, что на 1мг ДНК приходилась 1 молекула белка. При этом, если в препарат ввести фермент ДНК-полимеразу (т.е. разрушить ДНК), то трансформирования не происходила. С другой стороны, введение ферментов, разрушающих белки, не влияло на трансформацию. На этом свойстве основана устойчивость бактерий к антибиотикам. в) В 1946 г. Д.Ж.Ледеберг и Э.Татум обнаружили половой процесс у бактерий, названный конъюгацией (слайды 3, 4, 5) г) В 1952 г. Д.Ж.Ледеберг и Н.Зиндер в опытах на профагах (умеренных бактериофагах) доказали возможность фрагментарного переноса ДНК клетки хозяина вирусом в другую клетку, в результате чего клетка - реципиент приобретает некоторые новые признаки. Это явление назвали трансдукцией. В этом же году Д.Херши и М.Чейз на модели с радиоактивно-меченной ДНК вируса получили новые доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации (слайд 6, 7, 10). д) Явление лизогении - носительство умеренного фага с последующим множественным выходом вирусных частиц и гибелью клетки. Вирус в мутантных клетках приобретает лизогенные свойства. Вирусная ДНК становится рекомбинативной, может содержать новые фрагменты – "прыгающие элементы" (слайд 2, 10) е) В 1953 Дж. Уотсон, Ф. Крик подвергли ДНК химическому гидролизу с денатурацией (утратой) ее нативной структуры. Свойства ДНК при этом исчезали.
Особые свойства нативной ДНК как носителя наследственной информации: 1) реплицирование – образование новых цепей комплиментарно; 2) самокоррекция – ДНК-полимераза отщепляет ошибочно реплицированные участки (10-6); 3) репарация - восстановление;
Осуществление этих процессов происходит в клетке с участием специальных ферментов.
Организация наследственного материала у прокариот и эукариот.
Прокариоты: 1) Наследственный материал в единственной кольцевой молекуле ДНК. 2) ДНК располагается во внутренней части цитоплазмы – эндоплазме. 3) Ген целиком состоит из кодирующих последовательностей экзонов, регуляторные участки расположены на его концах. 4) Созревание ДНК происходит за счет отсечения концевых участков молекул, нет сплайнинга. 5) Транскрипция и трансляция идут на ДНК одновременно. 6) Транскрипция катализируется одним ферментом – РНК -полимеразой.
Эукариоты: 1) Наследственный материал в линейных структурах - хромосомах, их число – видовой признак. 2) Наследственного материала у эукариот больше по объему, чем у прокариот. 3) Хромосомы отделены от остальных компонентов клетки ядерной оболочкой. 4) Гены у эукариот содержат как кодирующие нуклеотидные последовательности коллинеарные белковым структурам - экзоны, так и некодирующим, регуляторные фрагменты – неколлинеарные белкам – интроны. Поэтому первичная ядерная РНК-про и-РНК обладает большей молекулярной массой, чем матричная и-РНК. 5) Для эукариот характерен процессинг: а) удаление интронов с помощью ферментов- рестриктаз; б) сшивание экзонов – сплайтинг – осуществляется за счет ферментов – лигаз. в)выход зрелой матричной и-РНК в цитоплазму и связывание с рибосомами и полисомами. 6) Транскрипция и трансляция осуществляется на хромосомах в разное время. 7) Процессы образования различных видов РНК катализирует различные РНК – полимеразы. Внеядерная транскрипция осуществляется РНК – полимеразами органелл.
Дата добавления: 2013-12-12; Просмотров: 708; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |