Близнецовый метод антропогенетики
Вопрос 18.
Биологические антимутационные механизмы: система репарации, диплоидность организмов, вырожденность генетического кода, антимутагенные факторы.
Антимутационные механизмы: речь идет об особенностях функционирования ДНК – полимеразы, отбирающей требуемые нуклеотиды в процессе репликации ДНК, а также осуществляющей самокоррекцию при образовании новой цепи ДНК наряду с редактирующей эндонуклеазой.
Или Антимутационные механизмы обеспечивают обнаружение, устранение или подавление активности онкогенов. Реализуются антимутационные механизмы при участии онкосупрессоров и систем репарации ДНК.
Репарация ДНК
Репарация - особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физическими или химическими агентами. Осуществляется специальными ферментными системами клетки.
Основные типы повреждения ДНК
· Повреждение одиночных нуклеотидов
· Повреждение пары нуклеотидов
· Разрыв цепи ДНК
· Образование поперечных сшивок между основаниями одной цепи или разных цепей ДНК
Типы репарации
У бактерий имеются по крайней мере 2 ферментные системы, ведущие репарацию — прямая иэксцизионная.
Прямая репарация
Прямая репарация наиболее простой путь устранения повреждений в ДНК , в котором обычно задействованы специфические ферменты, способные быстро (как правило, в одну стадию) устранять соответствующее повреждение, восстанавливая исходную структуру нуклеотидов. Так действует, например, O6-метилгуанин-ДНК-метилтрансфераза, которая снимает метильную группу с азотистого основания на один из собственныхостатков цистеина.
Эксцизионная репарация
Эксцизионная репарация (англ. Excision — вырезание) включает удаление повреждённых азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы.
Пострепликативная репарация
Тип репарации, имеющей место в тех случаях, когда процесс эксцизионной репарации недостаточен для полного исправления повреждения: после репликации с образованием ДНК, содержащей поврежденные участки, образуются одноцепочечные бреши, заполняемые в процессе гомологичной рекомбинации при помощи белка RecA.
Пострепликативная репарация была открыта в клетках E.Coli (кишечная палочка), не способных выщеплять тиминовые димеры. Это единственный тип репарации, не имеющий этапа узнавания повреждения.
Размножение как свойство жизни. Многообразие форм размножения. Сравнительная характеристика бесполого и полового размножения. Биологическое значение размножения.
Размножение – это свойство организмов производить потомство или способность организмов к самовоспроизведению. Являясь важнейшим свойством живого, размножение обеспечивают непрерывность жизни, продолжение видов.
Существует половое (амфимиксис) и бесполое (апомиксис) размножение. Бесполое размножение представляет собой процесс, в котором участвует лишь один родитель – многоклеточный организм или клетка); половое размножение – процесс с участием двух родителей, каждый из которых имеет собственную репродуктивную систему и продуцирует половые клетки – гаметы.
Бесполое размножение
Размножение вирусов связано с молекулами нуклеиновых кислот, точнее со способностью их к самоудвоению. Происходит за счет разрыва слабых водородных связей.
Вегетативное размножение
Из части, отделившейся от материнского организма, развивается новый организм (митоз).
Шизогония – множественное деление, заключается в делении ядра с последующим разделением цитоплазмы. Например, малярийный плазмодий в эритроцитах человека.
У многоклеточных животных наблюдается фрагментация тела на части, после чего развивается новый организм из каждого фрагмента (гидры).
Почкование – на материнской клетке образуется вырост с ядром, который затем отделяется и становится самостоятельным организмом (дрожжи).
Спорообразование
Происходит образование спор – клеток с собственным ядром и цитоплазмой, покрытых плотной оболочкой. Эти клетки способны к длительному существованию в неблагоприятных условиях.
Половое размножение
У бактерий – конъюгация. Она служит аналогом полового процесса и является системой рекомбинации этих организмов. У простейших – конъюгация либо сингамия и аутогамия.
У многоклеточных – образование гамет → оплодотворение → образование зигот.
Копуляция – слияние одноклеточных животных, являющихся гаметами, в одну, которая является споровой формой.
Различия:
1) В бесполом размножении участвует один организм, а в половом – два.
2) В бесполом размножении участвуют соматические клетки, размножающиеся митозом, а в половом – половые клетки (гаметы), полученные путем мейоза. Следовательно, при бесполом размножении дети получаются одинаковые, а при половом – разные.
3) При половом размножении происходят большие затраты энергии (на поиск полового партнера и т.п.). При бесполом размножении затраты энергии меньше. Сдедовательно, при одинаковых затратах бесполым путем можно получить больше потомства и в более короткие сроки.
Главным отличием полового размножения от бесполого является рекомбинация (разные дети; за счет этого создается материал для естественного отбора).
Многие организмы могут размножаться как половым, так и бесполым путем (например, кишечнополостные).
· В хороших условиях организму выгодно делать детей таких же, как он, хорошо приспособленных, т.е. размножаться бесполым путем.
· В плохих условиях организму нет смысла делать детей таких же, как он, плохо приспособленных, поэтому он размножается половым путем, делает разных детей, в надежде, что кто-то из них случайно окажется более приспособленным, чем родитель.
Краткий ответ.
Антимутационные механизмы: речь идет об особенностях функционирования ДНК – полимеразы, отбирающей требуемые нуклеотиды в процессе репликации ДНК, а также осуществляющей самокоррекцию при образовании новой цепи ДНК наряду с редактирующей экдонуклеазой.
Фактором защиты против неблагоприятных последствий генных мутаций служит парность хромосом в диплоидном кариотипе соматических клеток эукариот. Парность аллейных генов препятствует фенотипическому проявлению мутаций, если они имеют рецессивный характер.
В снижение вредных последствий генных мутаций вносит явление экстракопирование генов, кодирующих жизненно важные макромолекулы. Пример, гены рРНК, тРНК, гистоновых белков, без которых жизнедеятельность любой клетки невозможна.
Перечисленные механизмы способствуют сохранению отобранных в ходе эволюции генов и одновременно накоплению в генофонде популяции различных ей аллелей, формируя резерв наследственной изменчивости.
Вопрос 27.
Близнецовый метод антропогенетики
Близнецовый метод является одним из важных методов генетики человека. Близнецовый метод позволяет количественно оценить вклад наследственности, то есть генотипа человека, и вклад окружающей среды в развитие изучаемого признака (болезни). При этом методе используют монозиготных и дизиготных близнецов.
Близнецами называют одновременно родившихся детей.
Монозиготные (однояйцевые) близнецы развиваются из одной зиготы — оплодотворенной яйцеклетки, причем в оплодотворении яйцеклетки принимает участие только один сперматозоид. Обычно из зиготы развивается один зародыш. Но иногда после первого митотического деления два бластомера отделяются друг от друга и начинают самостоятельное развитие: из каждого бластомера формируется обособленный от другого зародыш, в результате чего у матери рождаются два ребенка, одинаковые по полу, генотипу и фенотипу. Имеющиеся у них очень незначительные различия обусловлены небольшими наследственными и ненаследственными изменениями, которые возникают в их соматических клетках в ходе индивидуального развития.
Они получаются при спонтанном делении одной яйцеклетки на две половины на разных стадиях развития. Частота таких родов стабильна и составляет 5 на тысячу.
Последняя теория.
Такое деление возникает на фоне кислородного голодания и неудовлетворительных условий для имплантации яйцеклетки в маточную оболочку. Не удивительно, что среди монозиготных двойняшек часто встречаются аномалии развития, тогда как дизиготные растут здоровыми.
Дизиготные (двуяйцевые) близнецы развиваются из разных зигот, когда две разные яйцеклетки одновременно выходят из яичника женщины и оплодотворяются каждая “своим” сперматозоидом. Дизиготные близнецы вследствие комбинативной изменчивости, возникающей при гаметогенезе у родителей, отличаются друг от друга наборами конкретных хромосом и аллелей генов и, следовательно, своими генотипами и фенотипами.
Родившиеся одновременно дизиготные близнецы похожи друг на друга и отличаются друг от друга в той же степени, в какой дети одних и тех же родителей, родившиеся в разные годы, во многом похожи друг на друга, и одновременно отличаются друг от друга. Разница между ними заключается лишь в том, что дизиготные близнецы рождаются одновременно, а не с интервалом в несколько лет, как обычные сибсы – братья и сестры.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 110; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!