ЛЕКЦИЯ ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ ГЕНЕТИКИ Генетика это

ЛЕКЦИЯ ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ ГЕНЕТИКИ

Генетика – это сердцевина биологической науки, любой факт в биологии становится понятным лишь в свете генетики; лишь в рамках генетики разнообразие жизненных форм и процессов может быть осмыслено как единое целое. Ф. Айала, Дж, Кайгер

Содержание лекции: 1) современная генетическая терминология; 2) закономерности наследования генетической информации.

Основателем генетики как науки является великий чешский исследователь Грегор Иоганн Мендель.

Грегор Иоганн Мендель установил дискретный (прерывистый, корпускулярный) характер наследственного материала и сформулировал законы наследования признаков.

Не то важно знать, что Земля круглая, а то, как люди додумались до этого. Л. Н. Толстой.

До открытия Менделя наследственный материал представляли как субстанцию непрерывную и точно разделяющуюся. В качестве её символа использовалась кровь.

Отличие детей от родителей объясняли концепцией процента крови; отсюда распространение таких терминов как «чистокровная порода» , «полукровка» , «кровное родство» .

Концепцию слитной наследственности ( «процента крови» ) опровергли эксперименты, поставленные Менделем.

Генотип – это совокупность генов диплоидного набора хромосом организма, имеющих фенотипическое проявление.

Псевдоген – участок ДНК, очень сходный последовательности оснований с известным геном, но не выполняющий такой функции, либо из-за потери сигнализации трансляции (промоторной последовательности), либо несущий мутацию, которая предотвращает трансляцию.

Например, у человека из примерно тысячи генов, отвечающих за восприятие запахов, 60% не работает, поскольку превратились в так называемые псевдогены, сохранившие некоторые черты строения настоящих генов, но утратившие их функцию.

Понятием «фенотип» обозначаются любые проявления живущего организма – его морфологические, психологические и поведенческие особенности.

Понятие «фенотип» употребляется в медицине и в отношении клеток. Известно, что все клетки млекопитающих в пределах одной особи имеют одинаковый (идентичный) генетический материал. Однако фенотипы их различаются в связи с экспрессией (работой) разных групп генов. К настоящему времени у человека известно более 200 клеточных фенотипов

Знание соотношений их фенотипов имеет большое значение для постановки диагноза и лечения многих болезней. Для их идентификации используют маркёры, представляющие собой различные поверхностные полипептиды клеток.

Подобные маркёры обозначают символом СД (англ. cluster of differentiation, аббревиатура читается как «си ди» -дифференцировочный кластер или маркёр). К настоящему времени ученым известно более 250 СД-маркёров; некоторые из них широко используются в практической медицине, особенно для установления иммунного статуса больного человека.

Фен (греч. рhaino – являю, обнаруживаю) – вариация признака, обусловленная фенотипически.

Признак варианты признака (фены) Ген разновидности гена (аллели) Понятия «ген» и «признак» являются обобщающими.

В ранних формулировках менделевской теории считалось, что ген имеет только две разновидности, однако в последующем оказалось, что ген может быть представлен одним, двумя, тремя… и более аллелями.

четыре аллеля одного гена, определяющие черную, шиншиловую, гималайскую и белую окраску шерсти кролика обозначают буквами А, аch, а. Генотипы черных кроликов. АА, Аа, Ааch , Ааh

А, В, 0 (произносится как а, б, ноль) – три аллеля одного гена, определяющие у человека четыре группы крови А, В, 0 системы.

Аллели – формы существования гена

Аллель нормальный, син. аллель дикого типа – преобладающий, или доминантный аллель популяции. Происходящие от него аллели с измененной структурой гена называют мутантными.

У дрозофил в генофонде имеется 12 аллелей одного гена окраски глаз. Нормальный аллель обусловливает вишневый цвет глаз, другие (мутантные) – иные цвета и их оттенки.

У организмов, размножающихся половым путем, в генотипе может быть только два аллеля одного гена, по одному в каждой хромосоме. Каждый аллель в хромосоме занимает строго определенное место – локус.

Гены, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом, называются аллельными генами.

Основными типами их взаимодействия являются: доминирование, кодоминирование, неполное доминирование, сверхдоминирование

- Доминирование - Неполное доминирование - Кодоминирование - Сверхдоминирование (АА<Аа>аа) - Межаллельная комплементация

M m 1 нормальный белок M m 2 также нормальный белок

Гены, расположенные в разных локусах, как на одной, так и разных хромосомах, называются неаллельными.

Свойства генов Дискретность – несмешиваемость генов. Стабильность – способность сохранять структуру. Лабильность – способность многократно мутировать.

Множественный аллелизм – многие гены существуют в популяции во множестве молекулярных форм. Аллельность – в генотипе диплоидных организмов только два аллеля одного гена.

Специфичность – каждый ген кодирует свой продукт (РНК, белок). Плейотропия – множественный эффект гена.

Экспрессивность – степень выраженности генов в признаке. Пенетрантность – частота проявления гена в фенотипе. Амплификация – увеличение количества копий гена.

Основные этапы развития генетики 1900 -1920 Формирование генетики как научной дисциплины. Переоткрытие законов Менделя. Первые представления о генах, фенах и мутациях

1920 -1940 Хромосомная теория наследственности. Структурирование генетики по объектам исследований и по уровням исследований. Начало системного изучения наследственных болезней (медиц. генетика).

1940 -1960 Выяснение природы генетического материала и основных закономерностей сохранения генетической информации, ее передачи и реализации в молекулярные признаки (белки). Обнаружение радиационного и химического мутагенеза.

1960 -1980 Расшифровка генетического кода. Создание методов секвенирования нуклеиновых кислот и ДНК-технологий. Открытие экзон-интронного строения генов. Создание эффективных методов секвенирования белков.

1980 -1990 Первые геномные проекты и начало их реализации. Механизмы регуляции генной активности, альтернативный сплайсинг и др. проблемы генетического контроля за формированием признаков. Развитие мед. аспектов генетики.

1990 -2000 Первые расшифрованные геномы прокариот и эукариот, создание компьютерных банков геномной информации. Создание протеомных банков данных. Создание трансгенных организмов. Caenorhabditis elegans

Известны случаи плейотропии у человека. Например, ген синдрома Барде-Бидля обусловливает полидактилию, ожирение, слабоумие и пигментную дегенерацию сетчатки.

Плейотропия (pleios – полный, tropos – действие), синоним полифения – плейотропным называют ген, проявляющий различные эффекты, которые не могут быть однозначно сведены к первичному эффекту. Так, ген синдрома Барде – Бидля обусловливает полидактилию, ожирение, слабоумие и пигментную дегенерацию сетчатки.

В основе плейотропии лежит не множественные независимые первичные эффекты гена, а то, что первичный, единый, «генный дефект» имеет многообразные проявления. Так, о первичном продукте гена при синдроме Барде. Бидля можно сделать вывод, что он участвует в регуляции развития пальцев рук и ног, сетчатки головного мозга и жировой ткани.

А II В А I А 1 В С В 1 С D E F С 1 А В С 2 E С 3 III С D F Упрощенные схемы течения метаболических процессов

Признак – одно из главных понятий в генетике. Наследование и изменение его являются объектом пристального внимания.

Признаком называется качество или свойство, характеризующее представителей вида, по которому отдельные особи могут отличаться друг от друга.

Прúзнак (англ. character или trait) в биол. – все, что характеризует живой организм как таковой на самых различных уровнях организации, является его признаком. Развитие признака в каждом отдельном случае зависит от взаимодействия одного или многих генов с генотипической и внешней средой.

Каждому организму присуще видовые и индивидуальные признаки и свойства. Например, такой важнейший признак как продолжительность жизни различен у мыши (3 года), собаки (14 лет) и человека (120 лет - видовой признак), и, в тоже время, индивидуален для каждого человека в отдельности.

У человека выделяют несколько групп признаков, по которым один индивид отличается от другого. Морфологические характеристики: телосложение, пальцевые узоры, ладонные линии и многие другие.

Физические: вес, рост, сила рукопожатия, выносливость. Способности: интеллект, память, артистические, музыкальные, математические, спортивные, полилингвизм.

Психологические проблемы: алкоголизм, агрессивность, криминальность, фобии (страхи), депрессии.

Различия между людьми можно продемонстрировать также указанием на иммунологические особенности каждого индивида (склонность к аллергии, восприятие к инфекциям и др. ).

Аллéли (греч. allelon – взаимно) – разновидности (варианты, версии, формы состояния) одного гена, каждая из которых ответственна за формирование какого-либо варианта одного и того же признака.

Аллель – одна из двух или более альтернативных форм гена.

Н Д h d М m Х Х h d m Х У

Особь, которая имеет два различающихся аллеля (Аа) в каждом локусе гомологичных хромосом и которая, образует два типа (А, а) половых клеток, называется гетерозиготой.

Особь, в каждой гомологичной хромосоме которой находятся идентичные аллели, и которая образует только один тип половых клеток, называется гомозиготой. АА, аа, ВВ, вв

Ген – единица наследственного материала (генома), которую можно считать ответственной за формирование какого-либо элементарного признака.

Строение отдельных белковых молекул представляет собой выражение элементарных признаков.

Ген – участок молекулы ДНК (у некоторых вирусов РНК), кодирующий первичную структуру полипептида.

В образовании признаков принимают участие белки. Как правило этими белками являются ферменты, регулирующие обмен веществ.

A B C D E ферм. 1 ферм. 2 ферм. 3 ферм. 4 ( – ) угнетение конечным продуктом к потребителям конечного продукта

Признак – это фенотипическое проявление или результат действия гена, фактора окружающей среды или их совместного действия.

Всё в человеке – его развитие, строение и функции – в конечном счёте контролируется генами.

Понятие «ген» (от греч. genos – род, рождение) в генетике является фундаментальным. Этим термином обозначают неделимую в функциональном отношении единицу наследственности.

В случае очень многих генов доказано, что они не всегда проявляют свое действие. Вероятность проявления, называемая пенетрантностью, может быть настолько низкой, что не все носители генов обладают соответствующими фенами.

Так, 20%-ная пенетрантность для рецессивного гена означает, что только одна пятая гомозигот будет иметь определяемый им признак.

У человека гены заячьей губы, косолапости и эпилепсии характеризуются низкой пенетрантностью. При колебаниях пенетрантности образование фена может зависеть от генотипического окружения и внешней среды.

Наряду с пенетрантностью может в широких пределах варьировать и степень проявления наследственного признака - его экспрессивность. Экспрессивность также может зависеть от генотипического окружения и внешней среды.

При этом встречаются все переходы от еле заметного действия мутации до крайне резких отклонений от нормального фенотипа.

Различия в экспрессивности установлены, в частности, для уродств (заячья губа - волчья пасть), нарушений обмена веществ (диабет) и нервных заболеваний (эпилепсия).

Первичными продуктами гена могут быть не только ферменты (около 32% генов человека), но и рецепторы, трансмембранные переносчики, мембранные каналы, молекулы клеточных сигналов,

транскрипционные факторы, внутри- и внеклеточный матрикс, модуляторы функций белков, экстраклеточные переносчики, антигены главного комплекса гистосовместимости.

Ген (греч. genos – род, происхождение): 1. В догеномной молекулярной биологии, предшествующей прочтению генома человека, ген называли самовоспроизводящейся единицей наследственности, обладающей элементарной биохимической функцией, представляя его частью молекулы ДНК,

ФУНКЦИИ ГЕНОВ группы по функциям первичного продукта: ферменты; рецепторы; транскрипционные факторы; внутриклеточный матрикс; трансмембранные переносчики; каналы; клеточные сигналы; гормоны; экстраклеточные переносчики; иммуноглобулины

детерминирующей образование белка, фермента, антитела, гормона, витамина, всякого признака и свойства клетки (организма).

В ранних формулировках менделевской теории считалось, что ген имеет только две разновидности, однако в последующем оказалось, что ген может быть представлен одним, двумя, тремя… и более аллелями.

A B C D E ферм. 1 ферм. 2 ферм. 3 ферм. 4 ( – ) угнетение конечным продуктом к потребителям конечного продукта

У организмов, размножающихся половым путем, в генотипе может быть только два аллеля одного гена, по одному в каждой хромосоме. Каждый аллель в хромосоме занимает строго определенное место – локус.

доминантный аллель – прописной буквой, рецессивный – строчной. Так, аллель, определяющий карий цвет глаз, обозначают буквой “В”, а аллель, ответственный за проявление голубой окраски, – “в”;

Аллéли кодоминантные – аллели, совместно проявляющиеся в гетерозиготе, и ни один из них не доминирует над другим.

Гены-модификаторы – неаллельные гены, усиливающие (усилители) или ослабляющие (ослабители) действие главного гена без какоголибо иного фенотипического действия

Эффéкт положения гена – изменение проявления активности гена при перемещении его в другой участок хромосомы. Различают два типа э. п. г. – стабильный и нестабильный.

Стабильный э. п. г. наблюдается при перемещении гена между эухроматиновыми участками хромосом, нестабильный э. п. г. – при его перемещении из эухроматина в гетерохроматин, или наоборот.

Взаимодействие неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия. Комплементарность – взаимодействие неаллельных генов, которые обусловливают развитие нового признака, отсутствующего у родителей.

Эпистаз (греч. epistasis – остановка, препятствие) – один из типов взаимодействия неаллельных генов при котором происходит подавление действия одной аллельной пары генов доминантным геном (доминантный эпистаз) или рецессивными генами (рецессивный эпистаз) другой не аллельной им пары генов.

Символически эпистатирование обозначают знаком (“больше”). Подавляемый ген называют гипостатичным. Рецессивный эпистаз (эпистатируют рецессивные аллели) выражается формулой аа > ВВ, Вв, вв, а доминантный эпистаз (эпистатируют доминантные аллели) А > ВВ, Вв, вв.

Характерным для эпистаза является то, что определенные группы, имеющие разный генотип, обладают одинаковым фенотипом. В связи с этим при эпистазе во втором поколении дигибридного скрещивания наблюдается изменение соотношения расщепления по фенотипу – 13: 3, 12: 3: 1 при доминантном или 9: 3: 4 при рецессивном эпистазе.

Фенотипы не наследуются, а формируются в течение жизни; они продукт чрезвычайно сложного взаимодействия генотипа, среды и времени.

Схема механизма регуляции транспорта ионов хлора сквозь клеточную мембрану. Если к белку присоединена фосфатная группа, канал – открыт, когда фосфатная группа отщепляется, канал закрывается. Белок, который кодируется геном кистозного фиброза называется Тр. КФ (транспортер кистозного фиброза) и находится в клеточной мембране, где его молекулы формируют канал для ионов хлора. У здоровых людей этот канал может быть открыт или закрыт в зависимости от нужд клетки.

У некоторых людей наблюдается нарушение контроля проницаемости ионов хлора сквозь клеточные мембраны. Это, в свою очередь, влияет на множество других процессов. Наиболее вредным является то, что слизь, которая выстилает и защищает легкие, становится ненормально густой. (Нехватка ионов хлора приводит к недостатку воды, которая разжижает слизь. )

Клетки, которые выстилают воздухоносные пути легких, погибают и заменяются фиброзной рубцовой тканью, отсюда и название болезни – кистозный фиброз. В конце концов, пациент погибает от нарушения дыхания. Эта болезнь – результат гомозиготных рецессивных мутаций. Примерно один из 2000 белых детей страдают кистозным фиброзом.

Генетический код – система записи наследственной информации в нуклеиновых кислотах в виде последовательности нуклеотидов; определяет последовательность включения аминокислот в синтезирующуюся полипептидную цепь в соответствии с последовательностью нуклеотидов ДНК гена.

Генетический код эукариот характеризуется 7 -ю основными свойствами: триплетностью – одна аминокислота кодируется триплетомкодоном; непрерывностью или компактностью – триплеты в ДНК следуют один за другим непрерывно без «запятых» (у большинства генов эукарит информативные последовательности – экзоны прерывается неинформативными участками – интронами);

неперекрываемостью – каждый нуклеотид входит в состав только одного триплета, а не двух соседних сразу; специфичностью – каждый триплет кодирует строго определенную аминокислоту; вырожденностью или множественностью – из 20 -ти аминокислот 18 кодируются несколькими триплетами, что предохраняет от возможного синтеза неполноценного белка,

однонаправленностью – генетический код считывается с фиксированной (стартовой) точки гена в направлении от 5 к 3 ; универсальностью – за несколькими исключениями, он используется вирусами, прокариотами и эукариотами. Примечание: у бактерий ген и его продукт (белок) колинеарны, т. е. последовательность триплетов нуклеотидов в гене точно соответствует последовательности аминокислот в белке.

Наличие обратной связи уменьшает влияние изменений параметров системы на работу системы в целом, обеспечивает стабилизацию, устойчивость системы, улучшает переходные процессы в ней, уменьшает влияние помех (неконтролируемых внешних воздействий).

Положительная обратная связь усиливает результаты функционирования системы (плюс взаимодействие). Отрицательная обратная связь ослабляет (плюс-минус взаимодействие). Отрицательная обратная связь улучшает устойчивость системы, т. е. свойство системы возвращаться к первоначальному состоянию после прекращения действия внешнего возмущения.

A B C D E ферм. 1 ферм. 2 ферм. 3 ферм. 4 ( – ) угнетение конечным продуктом к потребителям конечного продукта

A B C D E ферм. 1 ферм. 2 ферм. 3 ферм. 4 Рибосомальный синтез ферментов (трансляция) Синтез и-РНК (транскрипция) ( – ) репрессия гена конечным продуктом к потребителям конечного продукта

Оперон – генетическая единица у прокариот, состоящая из одного или более структурных генов, кодирующих полипептиды, и оператора, контролирующего транскрипцию этих генов.

Оператор – участок молекулы ДНК, взаимодействующий со специфичным белкомрепрессором, который контролирует экспрессию соседнего гена или группы генов.

Промотор – регуляторная последовательность ДНК, участок связывания с РНК-полимеразой до начала транскрипции.

Репрессор lac-оперона – белок, связывающий оператор и блокирующий транскрипцию.

Системный подход – есть научное направление, изучающее объекты любой природы как системы. Это методология познания частей на основании целого и целостности в отличие от классического подхода, ориентированного на познании целого через части.

Под системой, согласно словарю Уэбстера, подразумевается «упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты (элементы), образующие единое целое» .

Система есть совокупность связей, объединяющая группу элементов в качественно определенное образование и задающая внутреннюю самодетерминацию поведения всех элементов и объекта в целом. Основными свойствами системы являются: структурность целостность многоуровневость иерархичность

Один и тот же биологический объект может выступать как в качестве целостной биологической системы, так и в качестве ее подсистемы или компонента (элемента). Такая организация живых систем называется иерархической иерархия – соподчинение.

Связь – взаимообусловленность существования явлений, разделенных в пространстве и (или) во времени. Понятие связи - одно из важнейших научных понятий: с выявления устойчивых необходимых связей начинается человеческое познание, а в основании науки лежит анализ связи причины и следствия – универсальной связи явлений действительности, наличие которой делает возможными законы науки.

По признаку природы отношений причинно-следственные связи подразделяются на материальные и идеальные, информационные и энергетические, физические, химические, биологические, социальные; по характеру связей – на динамические и статические; по числу и связности воздействий – на простые, составные, однородные, многофакторные, системные, внесистемные.

Основные уровни живых систем молекулярный (генный) (функц. акт. крупн. молек. ) • Субклеточный (органоидн. ) • Клеточный – • Тканевый – • Органный – • Организменный – • Популяционно-видовой – • Биоценотический (продуц. конс. редуценты). • Биогеоценотический (экосистемный) • Биосферный – • Барри Коммонер • 1 -й закон экологии • Все связано со всем!!!

Дискретные биологические системы представлены двумя или многими однотипными копиями – функциональными единицами. Дискретными системами являются популяции, состоящие из особей одного вида; орган, состоящий из множества однотипных функциональных единиц (нефронов, нейронов, мышечных волокон, печеночных долек, ворсинок и т. д. ).

Например, ткань, образованная клетками одного типа; энергетическая система клетки, представленная тысячами однотипных митохондрий; белок-синтезирующий аппарат цитоплазмы, включающий миллионы рибосом; полиплоидный набор хромосом; многократно повторяющиеся копии одного гена также образуют дискретную систему и т. п.

Дискретные системы характеризуются высокой устойчивостью. Устойчивость, т. е. способность системы возвращаться после воздействия возмущающих факторов в прежнее состояние, достигается тем, что гибель одних элементов (органоидов, клеток, органов, организмов), компенсируется усилением функции или быстрым размножением сохранившихся элементов. Например, при разрушении или удалении одного из парных органов наблюдается компенсаторная гипертрофия у оставшегося органа.

Избыточность нервных клеток головного мозга позволяет человеку сохранять умственную активность до глубокой старости, несмотря на то, что ежедневно гибнет несколько десятков тысяч нейронов. Мутация в одном из многократно повторяющихся копий гена не нарушает жизнедеятельность клетки. Потеря крови, или ожог покровов тела, компенсируется размножением стволовых клеток. Гибель слабых особей популяции восполняется размножением адаптированных животных.

К жестким биологическим системам следует отнести клетку, состоящую из множества функционально связанных органоидов; организм, включающий органы и системы органов; биоценоз, функционирующий в экосистеме с участием трех категорий организмов – продуцентов, консументов и редуцентов. Жесткие системы отличаются повышенной организованностью, целостностью и совершенно новыми свойствами, возникающими за счет ценных функциональных связей между разнородными элементами.

Принцип Берталанфи Целое представляет нечто большее, чем сумма составляющих его элементов, поскольку его главная характеристика – взаимодействие, протекающее между его различными элементами.

Однако, жесткие системы не отличаются устойчивостью. Нарушение функции какого-либо элемента ослабляет всю жизнедеятельность жесткой системы, а разрушение одного элемента губит ее. Например, нарушение работы сердца ослабляет весь организм, а разрушение сердечной мышцы может привести его к гибели. Эта особенность делает жесткие системы уязвимыми.

Энергетическая компонента биологической системы связана с процессами получения, накопления, передачи и использования энергии. Эти процессы обеспечивают возможность сохранения структуры, рост, движения и выполнение всех специфических функций биологической системы.

Основным средством достижения целей регуляции является обратная связь, заключающаяся в том, что выходной, регулируемый сигнал о состоянии объекта управления поступает обратно на вход системы – в управляющее устройство

Регулирование в биологической системе – совокупность процессов, направленных на поддержание определенной структуры биологической системы на обеспечение необходимых режимов ее функционирования и на достижение системой определенных целей.

Система регулирования в общем виде разделяется на две подсистемы – управляющую и управляемую. Управляемая подсистема – объект управления, управляющая – регулирующей подсистемой или регулятором.

Обратная связь – воздействие результатов функционирования какой-либо системы (выхода системы) на характер функционирования этой системы. Различают положительную и отрицательную обратную связь.

Положительная обратная связь увеличивает влияние фактора на выходную переменную, Отрицательная обратная связь – уменьшает.

Информация В отличие от вещества и энергии, которые не возникают и не исчезают, но лишь меняют свои формы, количество информации по мере развития Вселенной и Земли способно измениться, возрасти. Преобразование информации входе эволюции определяется законами связи и взаимодействия организмов друг с другом и с неорганической средой. Эволюция – самодвижение системы «живое – неживое» , а не системы «организм – среда» .

Информационно-управляющие механизмы биологической системы не только обеспечивают стабилизацию и сохранение энергетической части биосистемы но в ряде случаев участвуют в ее образовании. Так при самовоспроизведении организмов генетическое управление формирует как энергетич. компоненту, так и систему информационноуправляющих механизмов физиологического уровня.

Под возмущающими воздействиями понимаются любые сигналы или помехи, нарушающие функциональную связь между сигналами поступающими на управляющее устройство, и сигналами, информирующими о состоянии объекта управления.

Биологические системы являются открытыми системами, т. е. в процессе жизнедеятельности они обмениваются со средой веществом и энергией. Такой обмен является целесообразно регулируемым, управляемым, он направлен на получение свободной энергии из окружающей среды и ее использование для осуществления биологической функций организма.

Типы системы управления Генетическая система управления Гуморальная система управления Безусловно-рефлекторная Условно-рефлекторная Социальная

В биологической системе имеется два основных типа процессов управления: управление по типу прямой связи (управление по заданной программе – синтез белка на матрице ДНК) и управление по принципу обратной связи.

Регулятор Объект регулирования Схема системы с прямой связью.

Вход системы Регулятор прямая связь Объект регулирования обратная связь Схема системы с обратной связью. Выход системы

Связь выхода системы с ее входом через усилительное звено с положительным коэффициентом усиления – положительная обратная связь, с отрицательным усилением – отрицательная обратная связь. Обратная отрицательная связь улучшает устойчивость системы, т. е. свойство системы возвращаться к первоначальному состоянию после прекращения действия внешнего возмущения.

Консервация информации в форме молекулярных, морфологических и биоценотических структур выступает в качестве важнейшей особенности эволюции живого. «Биологическое разнообразие» - это огромная и жизненно необходимая библиотека.

Участки связывания регуляторных белков у бактерий называют операторами. Они располагаются после промотора. При определенных условиях с оператором связывается спец. белок-репрессор, и это блокирует «прочтение» РНК – полимеразой соответствующей группы генов.

Общая протяженность промотора – несколько десятков нуклеотидных пар В случае эукариот промотор более сложное понятие, поскольку РНК – полимераза связывается с ДНК не непосредственно, а лишь вместе с комплексом других белков – так называемых общих факторов транскрипции

Два типа управления – внутреннее и внешнее ( или внеклеточное) Клетки не могут сами принять решение о том, что нужно организму. Они должны получить сигнал извне и лишь после этого внутриклеточная регуляция включится в поддержание необходимых процессов.

Здесь вполне уместна аналогия с мореплаванием. Каждый корабль представляет собой организационную единицу (клетку), где поддерживается порядок и дисциплина, упорядоченно работают все механизмы. Вместе с тем, цели и маршруты плавания для кораблей определяются внешними приказами (гормонами) высшего руководства ( эндокринные железы и мозг).

ЛЕКЦИЯ Основные положения хромосомной теории наследственности

- Гены расположены в хромосомах; - гены расположены по длине хромосомы в линейном порядке; - аллельные гены занимают идентичные локусы гомологичных хромосом;

- гены одной хромосомы образуют группу сцепления, что обеспечивает совместное наследование признаков.

Сцепление генов с хромосомой постоянно нарушается благодаря кроссинговеру – процессу гомологичной рекомбинации, протекающему в первом мейотическом делении в ходе оогенеза и сперматогенеза.