Генетика органелл: Генетика митохондрий - Л. Н. Миронова Генетика хлоропластов - А. С. Чунаев
Митохондрии: Источник углерода + О 2 Хлоропласты: Н 2 О + СО 2 + свет H 2 O + CO 2 +ATФ углеводы +ATФ + О 2
Митохондрии – силовые станции клетки Основная функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии в синтезе молекул АТФ, который происходит за счёт движения электронов по электронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны.
Структура митохондрии • • Наружная мембрана Межмембранное пространство Внутренняя мембрана, кристы Матрикс
ΔΨ
Причем тут генетика ?
мт. ДНК
Вопросы: 1. Сколько белков закодировано в мт геноме человека 2. Сколько митохондрий и мт геномов содержится в клетке 3. Можно ли получать мутантов по мт генам 4. Можно ли получать мутантов, у которых нет мт ДНК
Содержание курса: 1. Общая характеристика органельных геномов и функций 2. Структура и функции мт генома дрожжей - организация генома - генетика митохондрий дрожжей - репликация мт генома - экспрессия мт генов (транскрипция, сплайсинг, трансляция) - импорт белков в митохондрии - ядерно-митохондриальные взаимодействия 3. Структура и функции мт генома животных 4. Структура и функции мт генома растений 5. Происхождение митохондрий и эукариотической клетки
I - NADH редуктазный комплекс - окисление NADH убихиноном (= коэнзим Q). II - сукцинат-оксидоредуктаза - окисление убихинона сукцинатом III - убихинол-цитохром с редуктаза - окисление убихинона цитохромом С IY - цитохром С оксидаза - окисление редуцированного цитохрома С молекулярным О 2 V - АТФазный комплекс У некоторых организмов (Sc) все субъединицы закодированы в ядре Всегда в мт. ДНК Возможны варианты
Генетика митохондрий дрожжей Saccharomyces cerevisiae
Boris Ephrussi (1901 -1979)
Petites in Saccharomyces Normal/grande colonies Petite colonies
Petite-мутанты могут расти только на средах, содержащих ферментируемые источники углерода Yeast extract Pepton Dextrose Yeast extract Pepton Ethanol Glycerol
Особенности дрожжей Sc, сделавшие их уникальной моделью для изучения структуры и функций митохондриального генома: • Факультативная анаэробность • Петит-позитивность. • Гомоплазматизация
Митохондриальные мутации дыхательной недостаточности принято обозначать символом rho
Inheritance of yeast petite mutants Peter J. Russell, i. Genetics: Copyright © Pearson Education, Inc. , publishing as Benjamin Cummings.
Расщепление по способности к дыханию в тетрадах гибрида, гетерозиготного по ядерной мутации дыхательной недостаточности YPGly
Inheritance of yeast petite mutants Peter J. Russell, i. Genetics: Copyright © Pearson Education, Inc. , publishing as Benjamin Cummings.
Классификация вегетативных реt- мутаций по характеру наследования: нейтральные супрессивные гиперсупрессивные
Inheritance of yeast petite mutants Peter J. Russell, i. Genetics: Copyright © Pearson Education, Inc. , publishing as Benjamin Cummings.
Наследование дыхательной недостаточности в митозе
Структура мт ДНК у rho- мутантов