Процессинг т-РНК ДНК т-РНК

Процессинг т-РНК

ДНК т-РНК «первичный транскрипт»

Процессинг т-РНК интроны экзоны

Удаление интронов и соединение экзонов между собой

Образование «клеверного листа» из первичного транскрипта т-РНК.

Присоединение акцепторного участка к первичному транскрипту т-РНК. Ц-Ц -А

т-РНК готова антикодон А-У-Г Ц Ц А

Синтез р-РНК 18 S РНК 5, 8 S РНК 28 S РНК малая большая субьединицы рибосомы

Повреждения гена

-Ультафиолетовое облучение -Ионизирующее излучение -Высокая температура -Химические агенты

Образование димеров в цепи ДНК О ww НN СН 3 тимин О N О СН 2 -О– Р- ОН О ОН ww НN СН 3 H О тимин О N О СН 2 - О – Р- ОН Н О ww – ультрафиолетовый свет

Образование димеров в цепи ДНК О НN -СН 3 О О N О СН 2 -О– Р- ОН О ОН НN -СН 3 H О О N О СН 2 - О– Р- ОН ОН Н О

Устранение повреждения ДНК димер эндонуклеаза ДНК-полимераза

Пигментная ксеродерма У больных снижена активность ферментов, участвующих в удалении неправильных оснований в ДНК. У людей появляется сверхчувстви- тельность к УФ-свету, что приводит к возникновению красных пятен на коже, переходящих нередко в рак кожи.

Повреждения, вызываемые химическими агентами

Дезаминирующие агенты Na. NO 2 (нитрит натрия) Na. NO 3 (нитрат натрия)

дезаминирование аденина NH 2 ОН N H 2 O N N N N NH 3 N N R аденин гипоксантин

дезаминирование гуанина ОН N H 2 O НN N NH 2 N N НО N N NH 3 R гуанин ксантин

дезаминирование цитозина NH 2 O N H 2 O НN О N NH 3 R цитозин урацил

алкилирование нуклеотидов Н 3 С - О О S Н 3 С - О О диметилсульфат

метилирование гуанина ОН О – СН 3 N (СН 3)2 SO 2 N N NH 2 N N R гуанин метилгуанин

Нарушение комплементарности в цепи ДНК гипоксантин урацил Устранение дефекта - урацила Урацил-ДНК- вырезание урацила гликозидаза эндонуклеаза удаление урацила

Устранение дефекта - урацила ДНК - полимераза разрезание эфирной связи присоединение цитозина ДНК - лигаза образование эфирной связи

Генные мутации

Постоянные изменения в структуре генов, пере- дающиеся по наследству в процессе репликации, называются мутациями.

2, 4 % всех новорожденных на земном шаре страдают теми или иными наследственными нарушениями. Около 40% ранней детской смертности и инвалидности с детства обусловлены наследственной патологией

♠ Геном за одно поколение может получить 7 – 15 мутаций. Опасные для жизни ♠ изменения ~ 10% от всего генома.

Типы мутаций геномные изменение б-нь Дауна числа (появление хромосом дополнительной 21 хромосомы) хромосомные перестройка делеция Х- хромосомы (мышечная дистрофия Дюшена) генные изменения в серповидно- кодонах клеточная анемия

виды генных изменения в мутаций структуре ДНК структуре белка ЗАМЕНА -без изменения смысла замена одного нуклеотида белок не изменен кодона в кодоне -изменение смысла -замена аминокислоты на кодона (мисснс-мутация) другую -образование -прерывается синтез терминирующего кодона белка и образуется (нонсенс-мутация) укороченный продукт ВСТАВКА -без сдвига «рамки -вставка одного или -удлиняется цепь считывания» нескольких кодонов белка -со сдвигом «рамки -вставка четных -меняется состав считывания» количеств нуклеотидов аминокислот в белке ДЕЛЕЦИЯ -без сдвига «рамки -выпадение одного или -укорочение цепи считывания» нескольких кодонов белка -со сдвигом «рамки -выпадение четных -меняется состав считывания» количеств нуклеотидов аминокислот в белке

Механизм делеции в цепи ДНК NH 2 N О N N О СН 2 -О – Р-=О ОН O ионизирую HN N H О щее излучение NH 2 N N О СН 2 -О – Р-=О ОН H О

Изменение смысла кодонов после делеции в цепи ДНК (сдвиг рамки считывания) иле гис лиз сер тре асп - -Г-А-Т-Г-Т-Т-Ц-А-Т-Г-А-Ц-Т-Г-А- - А - -Г-А-Т-Г-Т-Т-Ц-Т-Г-А-Ц-Т-Г-А- - иле гис лиз цис иле тре

Протеинопатиии Серповидно-клеточная анемия нормальный эритроцит анемия

глутаминовая мутация кислота валин

Энзимопатии

Желтая круговая атрофия сетчатки NH 2 NH 2 C=NH + CH 2 C=NH B 12 C=NH NH COOH NH ФК-СН 3 N – CH 3 (CH 2)3 орнитин CH 2 CH-NH 2 трансфе COOH раза гуанидин креатин аргинин ацетат альдегид глутаминовой энергетитческий кислоты обмен

Пути превращения фенилаланина OH меланины оксидаза OH катехоламины СН 2 -СН-СООН NH 2 фенилаланин OH гомогентизи- новая к-та СН 2 -СООН OH оксидаза фумаровая, ацетоуксусная к-та

Алкаптонурия OH меланины оксидаза OH катехоламины СН 2 -СН-СООН NH 2 OH СН 2 -СООН накопление ахроноз, OH гомогентизи- темный оксидаза новой к-ты цвет мочи

Фенилкетонурия OH меланины оксидаза OH катехоламины СН 2 -СН-СООН NH 2 СН 2 -С-СООН накопление О фенилпировиноградной кислоты ингибитор транспорта олигофрения аминокислот в СН 2 -СН-СООН головной мозг ОН фениллактат

Энзимопатии углеводного обмена

Типы гликогенозов и их характеристика название причина Органы, запасающие гликоген Болезнь Гирке Глюкозо-6 - Печень, почки фосфатаза Болезнь Помпе Кислая 1, 4 - Печень селезенка, глюкозидаза мышцы Болезнь Кори Гликоген-ветвящий Печень, мышцы, фермент эритроциты Болезнь Мак-Ардла Фосфорилаза мышц Скелетные мышцы Болезнь Герса Фосфорилаза Печень печени Болезнь Таруи Фосфофруктокиназа Мышцы мышц Болезнь Томсона фосфоглюкомутаза Печень, мышцы

Цепная полимеразная реакция (ПЦР) 1983 Карри Муллис

Необходимые компоненты и условия. 1. Исследуемая ДНК; 2. д. АТФ, д. ГТФ, д. ТТФ, д. ЦТФ 3. праймеры для двух цепей ДНК 4. Taq-полимераза (термофильная ДНК- полимераза, выделенная из бактерий, живущих в горячих источниках. 5. Аппарат для проведения амплификации - термоциклер

исследуе плавление прай- мая ДНК меры 50 -60 о гибриди 90 -97 о зация с плавле прайме- ние рами

элонгация удлинение д. АТФ; цепей д. ГТФ; ферментом д. ТТФ; Taq- д. ЦТФ полимеразой

50 -60 о гибриди 90 -97 о зация с плавле прайме- ние рами

элонгация удлинение цепей ферментом Taq- полимеразой

90 -97 о плавле ние

Повторение 25 -30 циклов. При этом количество копий возрастает в геометрической прогрессии и достигает несколько миллионов.

Набор для электрофореза