Процессинг т-РНК ДНК т-РНК «первичный транскрипт»

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 А-У-Г Ц Ц А антикодон

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 НN СН 3 тимин О Н О СН 2 -О– Р- ОН ОН О N ww H О СН 2 - О – Р- ОН ОН О N ww О ww – ультрафиолетовый свет

Образование димеров в цепи ДНК О НN О -СН 3 О N О НN О -СН 3 H Н О СН 2 - О– Р- ОН ОН О N О СН 2 -О– Р- ОН ОН 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 сверхчувствительность 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 ОН NH 2 N N R аденин H 2 O NH 3 N N R гипоксантин

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

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

алкилирование нуклеотидов Н 3 С - О S О О диметилсульфат

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

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

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

Генные мутации

Постоянные изменения в структуре генов, передающиеся 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 б-нь Дауна (появление дополнительной 21 хромосомы) хромосомные перестройка делеция Ххромосомы (мышечная дистрофия Дюшена) изменения в серповидногенные кодонах клеточная анемия геномные изменение числа хромосом

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

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

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

мутация глутаминовая кислота валин

Энзимопатии

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

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

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

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

Энзимопатии углеводного обмена

Типы гликогенозов и их характеристика название причина Органы, запасающие гликоген Болезнь Гирке Глюкозо-6 фосфатаза Печень, почки Болезнь Помпе Кислая 1, 4 глюкозидаза Печень селезенка, мышцы Болезнь Кори Гликоген-ветвящий фермент Печень, мышцы, эритроциты Болезнь Мак-Ардла Фосфорилаза мышц Скелетные мышцы Болезнь Герса Фосфорилаза печени Печень Болезнь Таруи Фосфофруктокиназа мышц Мышцы 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 ДНКполимераза, выделенная из бактерий, живущих в горячих источниках. 5. Аппарат для проведения амплификации термоциклер

исследуе мая ДНК 90 -97 о плавле ние плавление ДНК 50 -60 о гибриди зация с праймерами праймеры

элонгация д. АТФ; д. ГТФ; д. ТТФ; д. ЦТФ удлинение цепей ферментом Taqполимеразой

90 -97 о плавле ние 50 -60 о гибриди зация с праймерами

элонгация удлинение цепей ферментом Taqполимеразой

90 -97 о плавле ние

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

Набор для электрофореза