Тема: Молекулярные основы эволюции
1. Охарактеризуйте особенности молекулярной эволюции: скорость эволюции на молекулярном уровне; сравнительное изучение аминокислотных последовательностей белка и нуклеотидных последовательностей; постоянство темпов молекулярной эволюции.
2. Что подразумевается, когда говорят о дифференциальной экспрессия генов в процессе развития у бактерий и эукариот.
|
|
3. У человека Alu-последовательность присутствует в шести сайтах в интронах генов сывороточного альбумина и α-фетопротеина (эти гены эволюционно родственны и в геномах млекопитающих расположены рядом). Эволюционные ветви человека и крысы дивергировали более 85 млн. лет назад при возникновении разных видов млекопитающих. Что означает присутствие А1и-последовательностей в этой паре генов человека и их отсутствие в этих же генах крысы – то, что эти последовательности вторглись в гены человека относительно недавно или что эти последовательности каким-то образом исчезли из генов крысы?
Рис. 10-1. Последовательности нуклеотидов в шести Alu-вставках, представленных в семействе генов альбумина человека. Пунктиром обозначены нуклеотиды внутренней части Alu-последо-вательностей.
Для ответа на этот вопрос вы определили последовательность нуклеотидов во всех шести Alu-последовательностях в семействе генов альбумина человека. Последовательности, граничащие с концами встроившихся Alu-элементов, приведены на рис. 10-1.
|
|
|
A. Отметьте левую и правую границу встроенных Alu-последовательностей и подчеркните те нуклеотиды в соседних с ними участках хромосомных ДНК, которые изменились вследствие мутации.
Б. Известно, что скорость замен нуклеотидов в интронах составляет для каждого сайта примерно 3х10 –3мутаций за миллион лет. Считая, что и в интронах, граничащих с этими Alu-последовательностями, замены происходят с той же частотой, рассчитайте, сколько лет прошло с тех пор, как Alu-последовательности встроились в эти гены (для расчетов объедините все Alu-последовательности, т. е. считайте, что они встроились примерно в одно и то же время).
B. Почему в этих расчетах используются специфические последовательности, окружающие Alu-элементы? Почему не принимаются во внимание фрагменты интронов большего размера? Почему не рассматриваются мутации в самой Alu-последовательности?
Г. Вторглись ли эти Alu-последовательности в гены человека недавно (после возникновения разных видов млекопитающих) или же они утрачены в геноме крысы?
Тема: Молекулярные основы дифференцировки развития и старения
1. Заполните пропуски в следующих утверждениях.
A. В конце фазы G1 цикла деления клеток высших эукариот есть момент, после которого возврат в состояние покоя невозможен; он называется ________. В этой точке клеточного цикла возможна пауза, если условия среды препятствуют его продолжению.
|
|
|
Б. Белки сыворотки крови, которые непосредственно и специфически стимулируют деление клеток, называются _________.
B. Основной фактор в составе сыворотки крови, который делает фибробласты в тканевой культуре способными делиться, – это _________.
Г. При культивировании нормальных клеток в суспензии, где они не прикреплены ни к какой твердой поверхности, деления почти никогда не происходит; это явление известно как _________.
Д. При неблагоприятных для деления условиях клетки не проходят точку рестрикции и задерживаются в _________.
Е. Фибробласты, взятые от нормального человеческого плода, совершают около 50 делений, затем прекращают делиться и погибают; это явление обусловлено _________.
2. Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а какие – нет. Если утверждение неверно, объясните почему.
А. Время, необходимое клетке, чтобы пройти от начала фазы S до завершения митоза, – это более или менее постоянный параметр.
Б. При дефиците основных питательных веществ клетки высших эукариот останавливаются в фазе G1 клеточного цикла в точке, соответствующей точке старта у дрожжей.
|
|
|
В. Если бы клетки в ткани делились синхронно, то могла бы нарушиться целостность ткани, поскольку во время каждого митоза все клетки «округляются» и теряют контакт друг с другом.
Г. Сыворотка крови поддерживает рост фибробластов, а плазма нет, поскольку в плазме содержатся факторы свертывания крови, тормозящие рост клеток.
Д. Нетрансформированные клетки растут и делятся только в том случае, если они полностью распластаны на поверхности за счет прикрепления к субстрату; трансформированные клетки способны расти в суспензии, сохраняя округлую форму.
Е. Регуляция клеточного деления, по-видимому, сопряжена с организацией цитоскелета.
Ж. Утрата контроля за ростом у раковых клеток почти всегда связана с существенным увеличением клеточной адгезивности.
З. В фазе G1 клетки растут, а в фазе G0 нет.
И. В искусственной среде, содержащей специфические факторы роста, клетки из зародыша мыши растут лучше, чем в сыворотке крови; это свидетельствует о том, что сыворотка наряду со стимуляторами роста содержит также и ингибиторы роста.
К. Люди с синдромом Вернера преждевременно старятся.
|
|
|
3. Клетки позвоночныхзадерживаются в фазе G1 клеточного цикла до тех пор, пока условия существования не станут благоприятными для вхождения в фазу S с последующим делением клетки. Некоторые потребности в факторах роста для прохождения фибробластами фазы G1 были определены с использованием 3Т3-клеток мыши, представляющих собой фибробластоподобную линию. В отсутствие сыворотки крови эти клетки не вступают в фазу S, но если к культуре таких «остановленных» клеток добавить сыворотку, они проходят фазу G1 и через 12 ч вступают в фазу S. Сыворотка может быть заменена тремя факторами роста: РФТ, ФРЭ и соматомедином С. Если три этих фактора вместе с соответствующими питательными веществами добавить к покоящимся клеткам, то через 12 час. они вступают в фазу S. Если хотя бы один из этих факторов отсутствует, клетки в фазу S не вступают.
Должны ли все эти три фактора роста присутствовать одновременно? Являются ли их эффекты независимыми, или же они стимулируют клетки, действуя поочередно в определенной последовательности? Чтобы ответить на эти вопросы, вы предварительно обрабатываете клетки факторами роста в определенной последовательности, а затем добавляете полноценную среду (содержащую сыворотку и питательные вещества) с 3Н-тимидином. Через определенные промежутки времени после этого вы фиксируете клетки и проводите их радиоавтографию. Время появления первых меченых ядер вы отмечаете как время вхождения в фазу S. Результаты этого опыта представлены в табл. 10-1. Необходимы ли эти факторы роста клеткам одновременно, независимо друг от друга или в определенной последовательности? Поясните ваш ответ.
Таблица 10-1
Дата добавления: 2018-10-25; просмотров: 604; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!