Скачать презентацию Лекция 3 Молекулярные механизмы генных мутаций Репарация ДНК Скачать презентацию Лекция 3 Молекулярные механизмы генных мутаций Репарация ДНК

Mutation_2010.ppt

  • Количество слайдов: 27

Лекция 3. Молекулярные механизмы генных мутаций. Репарация ДНК Мяндина Галина Ивановна д. б. н. Лекция 3. Молекулярные механизмы генных мутаций. Репарация ДНК Мяндина Галина Ивановна д. б. н. , профессор 11. 02. 2018

Мутации - стойкие изменения структуры ДНК по сравнению с геномной ДНК вида • Генные Мутации - стойкие изменения структуры ДНК по сравнению с геномной ДНК вида • Генные мутации – изменение последовательности нуклеотидов в пределах гена • Хромосомные мутации - изменение структуры или количества хромосом в клетке • Мутон – наименьший участок ДНК, изменение которого приводит к мутации 11. 02. 2018 (1 п. н. )

Типы генных мутаций 11. 02. 2018 Типы генных мутаций 11. 02. 2018

Типы генных мутаций: • Замены пар оснований • Мутации со сдвигом рамки считывания • Типы генных мутаций: • Замены пар оснований • Мутации со сдвигом рамки считывания • Динамические мутации (мутации экспансии тринуклеотидов) 11. 02. 2018

Мутация со сдвигом рамки считывания 11. 02. 2018 Мутация со сдвигом рамки считывания 11. 02. 2018

Мутации типа замены оснований • транзиции - замена пурина на пурин или пиримидина на Мутации типа замены оснований • транзиции - замена пурина на пурин или пиримидина на пиримидин 11. 02. 2018 • трансверсии - замена пурина на пиримидин

Эритроциты больного серповидноклеточной анемией 11. 02. 2018 Эритроциты больного серповидноклеточной анемией 11. 02. 2018

Мутация в гене β-цепи гемоглобина 11. 02. 2018 Мутация в гене β-цепи гемоглобина 11. 02. 2018

Спонтанные мутации возникают в результате ошибок репликации • Частота спонтанных • У человека мутаций Спонтанные мутации возникают в результате ошибок репликации • Частота спонтанных • У человека мутаций в некоторых частота локусах выше: спонтанных • гемофилия 3 х 10 -5 мутаций 6 х 10 -6 составляет 10 -6 - 10 • ретинобластома -7 нуклеотидов/на • дистрофия Дюшена 8 х10 -5 геном 11. 02. 2018

Факторы, индуцирующие мутации, называются мутагены • • Физические мутагены: УФ-излучение X-Ray α-β-γ- излучение 11. Факторы, индуцирующие мутации, называются мутагены • • Физические мутагены: УФ-излучение X-Ray α-β-γ- излучение 11. 02. 2018 • • Химические мутагены: HNO 2 нитрозогуанидин формальдегид бензапирен митомицин С акридиновые красители • химиопрепараты

Действие на ДНК ионизирующего излучения 11. 02. 2018 Действие на ДНК ионизирующего излучения 11. 02. 2018

УФ-лучи повреждают ДНК за одну пикосекунду 11. 02. 2018 УФ-лучи повреждают ДНК за одну пикосекунду 11. 02. 2018

Молекулярные механизмы генных мутаций • Образование пиримидиновых димеров • Включение в ДНК аналогов оснований Молекулярные механизмы генных мутаций • Образование пиримидиновых димеров • Включение в ДНК аналогов оснований • Явление таутомеризации 11. 02. 2018

11. 02. 2018 11. 02. 2018

Репарация - это свойство живых организмов восстанавливать повреждения ДНК, которые появились в результате ошибок Репарация - это свойство живых организмов восстанавливать повреждения ДНК, которые появились в результате ошибок репликации или воздействия мутагенных факторов • согласно современным данным, в геноме человека существует порядка 130 генов, продукты которых участвуют в репарации повреждений ДНК 1 11. 02. 2018

Основные механизмы репарации: • Прямое восстановление исходной структуры ДНК. Репарация без репликации • Эксцизионная Основные механизмы репарации: • Прямое восстановление исходной структуры ДНК. Репарация без репликации • Эксцизионная репарация: вырезание поврежденного основания или вырезание поврежденного участка ДНК • Репарация неспаренных оснований • SOS-индуцированная репарация 2 • Пострепликативная репарация 11. 02. 2018

Прямое восстановление структуры ДНК: • Прямая метилтрансферазная реактивация : • Корректирует метилирование оснований с Прямое восстановление структуры ДНК: • Прямая метилтрансферазная реактивация : • Корректирует метилирование оснований с помощью белка метилтрансферазы • Фотореактивация • необходим фермент фотолиаза и видимый свет • корректирует тиминовые димеры без 3 вырезания ДНК 11. 02. 2018

Вырезание поврежденного основания 11. 02. 2018 Вырезание поврежденного основания 11. 02. 2018

Эксцизионная репарация у животных 11. 02. 2018 Эксцизионная репарация у животных 11. 02. 2018

Репарация неспаренных оснований 11. 02. 2018 Репарация неспаренных оснований 11. 02. 2018

репарация неспаренных нуклеотидов 11. 02. 2018 репарация неспаренных нуклеотидов 11. 02. 2018

Пострепликативная репарация 11. 02. 2018 Пострепликативная репарация 11. 02. 2018

SOS - индуцированная репарация • Повреждения ДНК достигают критического уровня • синтезируется белок Rec. SOS - индуцированная репарация • Повреждения ДНК достигают критического уровня • синтезируется белок Rec. A • Он связывается с белком Lex. A (ингибитор генов SOS-репарации ) и разрушает его • Начинается синтез белков, которые осуществляют SOS-репарацию 11. 02. 2018 5

Нарушения системы репарации ДНК - причина наследственных болезней • Пигментная ксеродерма (XP) - мутации Нарушения системы репарации ДНК - причина наследственных болезней • Пигментная ксеродерма (XP) - мутации генов XPB и XPD приводят к нарушениям системы эксцизионной репарации ДНК после УФоблучения (развитие рака кожи) • Синдром Вернера - мутации гена WRN (8 p 12) приводят к неправильной репарации (быстрое старение, риск развития диабета и рака) • Синдром Линча - мутации генов h. MSH 2 h. MLH 1 приводят к нарушениям системы репарации неспаренных нуклеотидов (развитие рака прямой кишки) 11. 02. 2018

Болезни экспансии тринуклеотидов • Хорея Хантингтона - аутосомнодоминантное заболевание с поздней манифестацией (после 40 Болезни экспансии тринуклеотидов • Хорея Хантингтона - аутосомнодоминантное заболевание с поздней манифестацией (после 40 лет). • У здоровых людей ген хантигтин содержит от 8 до 31 повтора триплета ЦАГ, у больных - от 36 до 80 • добавление триплетов ЦАГ приводит к синтезу аномального белка хантигтина, который вызывает апоптоз клеток мозга, нарушениям ЦНС и смерти 11. 02. 2018

Вопросы для обсуждения • Почему в ДНК не используется урацил? • Как ферменты репарации Вопросы для обсуждения • Почему в ДНК не используется урацил? • Как ферменты репарации узнают неправильную цепь ДНК? • Что такое дезаминирование ? 11. 02. 2018

Список дополнительной литературы • Албертс Б. и др. Молекулярная биология клетки. В 3 -х Список дополнительной литературы • Албертс Б. и др. Молекулярная биология клетки. В 3 -х томах – М. : Мир. – 1994. • Горбунова Н. В. , Баранов С. Н. Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных болезней. – 1998. – 286 с. • Мушкамбаров Н. Н. , Кузнецов С. Л. Молекулярная биология. – М. : МИА. – 2003. – 447 с. • Рис Э. , Стернберг М. Введение в молекулярную биологию. От клеток к атомам. – М. : Мир. – 2002. – 142 с. • Сингер М. , Берг П. Гены и геномы. В 2 -х томах. – М. : Мир. – 1998. • Фаллер Д. М. , Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Руководство для врачей. – М. : Бином. – 11. 02. 2018 2003. – 268 с.