Организация наследственного аппарата прокариот Материальная основа наследственности

Организация наследственного аппарата прокариот

Материальная основа наследственности

Правила Чаргаффа n n n Система эмпирически выявленных правил, описывающих количественные соотношения между различными типами азотистых оснований в ДНК. А=Т, Г=Ц. А+Г=Т+Ц. А+Ц=Г+Т. Соотношение (A+Т): (Г+Ц) может быть различным у ДНК разных видов. У одних преобладают пары АТ, в других — ГЦ.

Гетерогенность ДНК n n Гетерогенность ДНК по нуклеотидному составу. Неравномерность содержания по длине ДНК пар аденин–тимин

Внехромосомные факторы наследственности n Плазмиды – внехромосомные наследственные элементы, представляющие из себя ковалентно замкнутые в кольцо молекулы ДНК (хотя встречаются и линейные)Они свободно расположены в цитоплазме и свободны к автономной репликации.

Транспозоны и isпоследовательности n n Транспозоны - участки ДНК, содержащие гены, обеспечивающие их перемещение, структурные гены, кодирующие их антибиотикорезистентность, устойчивость к солям металлов Is-последовательности - содержат гены, несущие информацию, необходимую только для их транспозиции

Повторы в ДНК n n n а-сателлитная (альфоидная) ДНК в центромерной области LINE-повторы Микросателлитные повторы

Оперонная организация ДНК

Репликация n n n 1. Локальная денатурация ДНК – образование 2 х репликационных вилок. 2. ДНК-хеликаза- использует энергию АТФ для разрыва водородных связей. 3. Топоизомераза –разрывает фосфодиэфирные связи, позволяя молекуле ДНК вращаться 4. SSB – белки – связываются с одноцепочечными ДНК, не позволяя им скручиваться. 5. Собственно репликация осуществляется ДНК-полимеразами. 6. Сшивание фрагментов Оказаки ДНК-лигазой. Праймеры вырезаются ДНК-полимеразой b.

«Катящиеся кольца» при репликации

Антибиотики - Хинолоны n n Механизм действия: ингибируя жизненно важные фермента микробной клетки ДНК-гиразу и топоизомеразу IV, нарушают синтез ДНК. Активны в отношении полирезистентных штаммов микроорганизмов Две основные группы препаратов: нефторированные хинолоны и фторхинолоны Примеры: Левофлоксацин, Спарфлоксацин

Транскрипция 1. Инициация. Активация ДНКпромотора белка, облегчающего взаимодействие промотора с РНКполимеразой. Факторы инициации вызывают раскручивание одного витка ДНК – образуется транскрипционная вилка. 2. Элонгация. Происходит увеличение активности РНК-полимеразы, раскручивается 18 нуклеотидных пар. 3. Терминация. Завершается в области терминирующего кодона ДНК.

Инициация трансляции

Элонгация трансляции

Ингибирование матричных синтезов n n Противоопухолевые препараты: ингибирование репликации и транскрипции. Антибактериальные препараты: связываются с 30 S или 50 S субъединицей рибосомы и блокируют присоединение аминоацил-т. РНК в А-центр рибосомы Пенициллины и цефалоспорины: ингибирование синтеза клеточных стенок Интерфероны: инактивация фактора инициации IF 2: IF 2 + АТФ → IF 2 -OPO 3 H 2 + АДФ.

Фотореактивация