Основные пути репарации повреждений ДНК. Прямая и эксцизионная репарация.



ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ

ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ ГЕНА

РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

(ИБГ РАН)

П Р О Г Р А М М А

Вступительного экзамена по специальности «Молекулярная биология»

Утверждена на заседании Ученого Совета ИБГ РАН

Протокол № 1 от 08 февраля 2013 года

Москва 2013


I. Молекула ДНК. Процессы репликации, рекомбинации, репарации, и транскрипции. Регуляция экспрессии генов. Геномика

Структура молекулы ДНК.

Нуклеозиды, нуклеотиды: их строение и конформация. Полинуклеотидная цепь. Физические свойства молекулы ДНК. Кривые плавления и температура плавления ДНК. Конформационные формы ДНК A, В, и Z, их физические параметры. Неканоническая H-форма ДНК. Денатурация и ренатурация ДНК. Hуклеотидные последовательности ДНК, определяющие конформацию ДНК, гибкость или жесткость молекулы. Комплементарные пары оснований Уотсона-Крика и Хугстина. Триплексы.

 

Доказательства генетической функции ДНК. Свойства кольцевых молекул ДНК.

История доказательства генетической функции ДНК. Опыты Эвери, Херши и Чейз. Кольцевые молекулы ДНК и понятие о сверхспирализации ДНК. Параметры сверхспирализованной ДНК и конформационные переходы в сверхспирализованной молекуле ДНК. Топоизомеразы I и II типа про- и эукариот, свойства, функции и механизм действия. ДНК-гираза бактерий.

 

ДНК-полимеразы прокариот.

Полимеразы, участвующие в репликации, характеристика их ферментативных активностей. Точность воспроизведения ДНК. Роль стерических взаимодействий между парами оснований ДНК при репликации. Полимеразы I, II и III E. coli. Субъединицы полимеразы III. Понятие о процессивности ДНК полимераз. Полимеразы, обеспечивающие неточное воспроизведение ДНК ("мутазы").

 

Механизм репликации у прокариот.

Репликация ДНК. Матричный характер репликации. Доказательство полуконсервативного способа репликации ДНК. Вилка репликации, "ведущая" и “отстающая” нити при репликации. Фрагменты Оказаки. Координации синтеза ДНК на комплементарных нитях. Комплекс белков в репликационной вилке. Регуляция инициации репликации у E. соli. Структура участка старта репликации (origin, ori). Структурные переходы ДНК в районе старта репликации. Терминация репликации у бактерий. Расхождение ori хромосом перед делением бактериальной клетки. Особенности регуляции репликации плазмид. Двунаправленния репликация и репликация по типу катящегося кольца.

Репликационная машина эукариот. Старты репликации.

Репликативные ДНК-полимеразы. Праймаза-ДНК-полимераза. Комплекс ORC и инициация репликации. Структура и свойства белков, участвующих в репликации: RPA, хеликаза А, RFC, PCNA. Старты репликации (оri) у дрожжей, их структурно-функциональная организация. Изменчивость сайтов ori у многоклеточных эукариот.

 

Механизм репликации у эукариот.

Фрагменты Оказаки и особенности их “процессинга”. Pепликоны эукариот, изменчивость их размеров. Понятие о стационарных "репликативных фабриках". Ошибки репликации, обусловленные скольжением нитей при репликации. Топология репликации.

 

Координация рeпликации ДНК и клеточного цикла.

Молекулярные механизмы, координирующие клеточный цикл и репликацию ДНК. Понятие о “сверочных точках” (checkpoints). Циклины и протеинкиназы. Протоонкогены, участвующие в регуляции клеточного цикла. Механизмы упаковки ДНК при подготовке к делению клетки. Когезины и конденсины в расхождении и упаковке хромосом.

 

Репликация ДНК в составе хроматина. «Расписание репликации» генов.

Загрузка новых нуклеосом на новосинтезированную ДНК. Наследование паттерна модификаций гистонов.

“Расписание репликации” участков хромосомы в клеточном цикле. Молекулярные механизмы, препятствующие новой инициации репликации до завершения клеточного цикла. Случаи локальной амплификация участков ДНК эукариот, ее возможные механизмы.

Структурно-функциональные элементы хромосом эукариот: теломера и центромера.

Проблема репликации линейного незамкнутого фрагмента ДНК. Теломера и теломерные повторы. Теломераза, ее РНК-компонент. Теория старения в связи с динамикой структуры теломеры. Регуляция длины теломеры. Структура ДНК (теломерная петля) и специфические белки в районе теломерных последовательностей. ДНК в районе центромеры, особенности структурной организации. Кинетохор. Искусственные хромосомы эукариот.

Основные пути репарации повреждений ДНК. Прямая и эксцизионная репарация.

Классификация типов репарации. Болезни, обусловленные дефектами разных систем репарации. Прямая репарация тиминовых димеров и метилированного гуанина.

Вырезание оснований. Гликозилазы. Урацилгликозилаза. “Внеспиральное узнавание” оснований ферментами репарации. Вырезание (эксцизия) поврежденных нуклеотидов. Комплекс ферментов, осуществляющих эксцизионную репарацию. Mexанизм репарации, направленной на исправление активно транскрибируемых генов. Механизм репарации неспаренных нуклеотидов (mismatch репарация). Выбор репарируемой нити ДНК.

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 299; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ