Свойства генетического кода. Доказательства триплетности кода. Расшифровка кодонов. Терминирующие кодоны. Понятие о генетической супрессии.
Генетический код - способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов. В ДНК используется 4 нуклеотида — А, G, С, T. Они составляют алфавит генетического кода.
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).
Однозначность — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте. (Свойство не является универсальным. Кодон UGA у Euplotes crassus кодирует две аминокислоты - цистеин и селеноцистеин)
Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.
Универсальность — У всех живых организмов одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты.
Получение у фагов Т4 мутаций, вызванных выпадением или добавлением оснований явилось доказательством триплетности кода (1 свойство). Эти выпадения и добавления, приводящие к сдвигам рамки при «чтении» кода устранялось только восстановлением правильности кода, это предотвращало появление мутантов.
|
|
|
Три кодона вообще не кодируют никакую аминокислоту («нонсенс - кодоны») и действуют как «стоп - сигнал». Стоп - кодон - это концевая точка функциональной единицы ДНК - цистрона. Терминирующие кодоны одинаковы у всех видов и представлены как UAA, UAG, UGA.
Генетическая супрессия - явление, препятствующее проявлению у организма признака, возникшего в результате мутации; приводит к частичному или полному восстановлению нормального фенотипа.
(Пары оснований днк: А-Т, Т-А, G-C, C-G - могут закодировать лишь 4 аминокислоты, если каждая пара соответствует одной аминокислоте. Как известно, в белки входят 20 основных аминокислот. Если предположить, что каждой аминокислоте соответствует 2 пары оснований, то можно закодировать 16 аминокислот (4*4) - этого опять недостаточно. Если же код триплетен, то из 4-х пар оснований можно составить 64 кодона (4*4*4), чего с избытком хватает для кодирования 20 аминокислот)
Бил.№10. 1. Генетическая инженерия на уровне хромосом. Стволовые клетки. Перспективы их использования в медицине и биологии. Генет. инженерия — это использование комплекса генетических, клеточных или молекулярно-генетических методов при создании организмов с нужными человеку свойствами. В том случае, когда манипуляции осуществляют на уровне отдельных генов или их фрагментов, говорят о генной инженерии. Г. инженерия зародилась в недрах молекулярной генетики. Это новая генетическая технология, позволяющая экспериментировать с отдельными генами и их частями. Г. инженерия на основе тщательного анализа материального носителя наследственной информации позволяет реконструировать наследственность. Генетическая инженерия на клеточном, хромосомном уровнях и при помощи суммарной ДНК обеспечивает неконтролируемый во время переноса переход генов от одной клетки к другой. Методы генной инженерии отличаются тем, что они обеспечивают контролируемое внедрение индивидуальных избранных генов. Эти методы основываются на возможностях выделения отдельных генов и затем их внедрения в клетку реципиента, в первую очередь с помощью гибридных молекул — векторов. Стволовые клетки - это недифференцированные клетки, способные как к самоподдержанию, так и к дифференцировке в зрелые специализированные клетки. По типу происхождения различают эмбриональные и соматические стволовые клетки. Первые могут неограниченно поддерживаться в культуре и способны к дифференцировке во все клетки взрослого ор- ганизма. Вторые обладают ограниченной способностью к дифференцировке и, возможно, ограниченным пролиферативным потенциалом. Важным для терапевтического применения, хотя и оспариваемым рядом ученых, свойством является пластичность соматических стволовых клеток, т.е. способность к контекст-зависимой дифференцировке в "неродственные" типы клеток. Применение стволовых клеток в медицине находится в основном на стадии преклинических исследований. Несмотря на перспективность эмбриональных стволовых клеток, ряд обстоятельств серьезно ограничивает их терапевтическое применение в ближайшем будущем. В то же время подходы, связанные с аутотрансплантацией гемопоэтических или мезенхимальных стволовых клеток, уже начинают успешно использоваться в клинических испытаниях для лечения ишемии конечностей и последствий инфаркта миокарда. Очевидно, что применение стволовых клеток в медицине обещает кардинальный прогресс в лечении множества тяжелых заболеваний.
|
|
|
|
|
|
2. Транспорт веществ в клетку. Электропроводимость. Поляризационная емкость клеточной мембраны . Мембранный транспорт — транспорт веществ сквозь клеточную мембрану в клетку или из клетки, осуществляемый с помощью различных механизмов — простой диффузии, облегченной диффузии и активного транспорта.
|
|
|
Важнейшее свойство биологической мембраны состоит в ее способности пропускать в клетку и из нее различные вещества. Это имеет большое значение для саморегуляции и поддержания постоянного состава клетки. Такая функция клеточной мембраны выполняется благодаря избирательной проницаемости, то есть способностью пропускать одни вещества и не пропускать другие.
Пассивный транспорт — транспорт веществ по градиенту концентрации путем диффузии, когда вещество перемещается из зоны с ее высокой концентрацией в зону низкой концентрации, не требующий затрат энергии. При простой диффузии вещества непосредственно проникают через мембрану по межмолекулярным пространствам. Облегченная диффузия происходит при участии специфических мембранных белков - переносчиков, связывающих вещество и перемещают ее через клеточную мембрану.
Активный транспорт молекул через биологические мембраны осуществляют только специальные белки - переносчики, которые вмонтированы в мембраны. Активный транспорт веществ через биологические мембраны проходит против концентрационного, электрического и др видов градиентов, на это тратится энергия клеточного метаболизма.
Электрическая проводимость - это способность тела проводить электрический ток, а также физическая величина, характеризующая эту способность и обратная электрическому сопротивлению. В СИ единицей измерения электрической проводимости является сименс. По степени электропроводности живые объекты относятся к полупроводникам.
Поляризационная емкость. При пропускании постоянного тока через живые клетки и ткани было установлено, что сила тока не остается постоянной, а сразу же после наложения потенциала начинает непрерывно падать и, наконец, устанавливается на уровне, который во много раз ниже, чем исходный. Это объясняется тем, что при прохождении постоянного тока через биологическую систему в ней возрастает нарастающая до некоторого предела Э.Д.С. противоположного направления. С возникновением встречной Э.Д.С. связано видимое отклонение от закона Ома.
Изменение силы тока в биологических системах свидетельствует о том, что они также обладают способностью поляризовать ток.
Поляризационная емкость различных биологических объектов, измеренная при постоянном токе достигает больших величин —от 0,1 мкФ на 1 см2 до 10 мкФ на 1см2.
Высокая поляризационная емкость — характерное свойство живых неповрежденных клеток.
Бил №11. 1. Дисперсия электро-сти клеток и тканей. Явление, при которой низкочастотному переменному току клетка оказывает максимальное сопротивление, а высокому переменному току минимальное, называется дисперсией электропроводности. Д.э. присуща только живым клеткам.
Крутизна кривой дисперсии по мере отмирания ткани уменьшается, т.е. наблюдается заметное уменьшение низкочастотного сопротивления, тогда как высокочастотное сопротивление практически остается неизменным.
Крутизну дисперсии электропроводности выражают отношением величины сопротивления, измеренного на низкой частоте, к величине сопротивления, измеренного на низкой частоте при одних и тех же условиях (Тарусов).
Изменение дисперсии клеток и тканей объясняется изменением их поляризационной способности.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 683; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!