Генетика человека с основами общей генетики. Руководство для самоподготовки - [3]

Шрифт
Интервал

).

1998 г. – секвенирован геном первого представителя эукариот – нематоды Caenorhabditis elegans.

2000 г. – работа по секвенированию генома человека завершена.

Литература

Айяла Ф. Современная генетика: в 3 т. / Ф. Айяла, Дж. Кайгер. – М., 1988.

Гайсинович А. Е. Зарождение и развитие генетики / А. Е. Гайсинович. – М., 1988.

Гершензон С. М. Основы современной генетики / С. М. Гершензон. – Киев, 1983.

Дубинин Н. П. Генетика – страницы истории / Н. П. Дубинин. – Кишинев, 1990.

Захаров И. А. Краткие очерки по истории генетики / И. А. Захаров. – М., 1999.

Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции / С. Г. Инге-Вечтомов. – М., 1989.

Медведев Ж. А. Взлет и падение Лысенко / Ж. А. Медведев. – М., 1993.

Сойфер В. Н. Наука и власть: История разгрома генетики в СССР / В. Н. Сойфер. – М., 1989.

Тема 2. Молекулярные основы наследственности

Представьте себе, что увеличили человека до размеров Великобритании, тогда клетка будет иметь размер фабричного здания. Внутри клетки находятся содержащие тысячи атомов молекулы, в том числе молекулы нуклеиновой кислоты. Так вот, даже при таком громадном увеличении молекулы нуклеиновой кислоты будут тоньше электрических проводов.

Дж. Кендрью, английский биохимик, лауреат Нобелевской премии 1962 г.

Эксперименты 1940–1950-х гг. убедительно доказали, что именно нуклеиновые кислоты (а не белки, как предполагали многие) являются носителями наследственной информации у всех организмов.

Содержание темы

Нуклеиновые кислоты как биополимеры. Нуклеотиды (рис. 2.1), виды нуклеотидов. Азотистые основания, их характеристика.

ДНК, ее строение и роль в природе. Модель ДНК Уотсона и Крика. Принцип комплементарности (рис. 2.2.) как фундаментальная закономерность природы. РНК, виды РНК, их роль в клетке.

Репликация ДНК. Полуконсервативная модель (рис. 2.3.) и этапы репликации. Репликативная вилка (рис. 2.4.). Концепция реплисомы.

Основные понятия

Антикодон – триплет нуклеотидов т-РНК, определяющий ее специфичность и область присоединения к и-РНК.

Вторичная структура нуклеиновых кислот – порядок укладки полинуклеотидной нити.

Нуклеотид – мономер нуклеиновых кислот.

Первичная структура нуклеиновых кислот – последовательность нуклеотидов в полинуклеотидной цепочке.

Полуконсервативная модель репликации – гипотеза, выдвинутая для объяснения репликации, по которой у каждой дочерней молекулы ДНК одна нить происходит от материнской молекулы, а другая является вновь синтезированной. Подтвердилась в дальнейших исследованиях.

Принцип комплементарности – порядок соединения нуклеотидов двух цепочек при их объединении в единой молекуле ДНК.

Репликация – процесс удвоения молекул ДНК.

Репликон – участок репликации.

Реплисома – гипотетическая структура ядра, представляющая собой мультиэнзимный комплекс, функционирующий во время репликации.

Третичная структура нуклеиновых кислот – различные виды компактизации молекул нуклеиновых кислот.

Фрагменты Оказаки – короткие цепочки нуклеотидов, синтезируемые на «отстающей» цепи ДНК перед их объединением во время репликации.


Рис. 2.1. Структура нуклеотида


Рис. 2.2. Принцип комплементарности


Рис. 2.3. Полуконсервативный принцип репликации ДНК


Рис. 2.4. Синтез ДНК в репликативной вилке


Задание для самостоятельной работы

1. Начертите схему репликации ДНК. Охарактеризуйте ферментативную регуляцию всех этапов.

2. Репликация ДНК – это не только один из важнейших процессов природы, но и один из самых сложных, протекающих значительно сложнее, чем на любой схеме. Найдите в литературе информацию о сложных и нерешенных вопросах репликации. 3. Рассмотрите «нетипичные» нуклеотиды ДНК и РНК. Найдите их отличие от основных нуклеотидов.

Контрольные вопросы

11. Как выглядит мономер нуклеиновых кислот?

12. Какие известны азотистые основания? На какие группы они делятся?

13. Какие углеводы участвуют в образовании нуклеотидов?

14. Как проводится нумерация атомов углерода в нуклеотидах?

15. Как соединяются нуклеотиды в полинуклеотидную цепочку?

16. В чем заключается принцип комплементарности? Почему принцип комплементарности является одним из фундаментальных законов природы?

17. Отношение каких нуклеотидов ДНК служит видовой характеристикой?

18. Какие виды РНК существуют в природе? Их функции.

19. В чем выражаются первичная, вторичная, третичная структуры различных нуклеиновых кислот?

10. Какие известны варианты вторичной структуры ДНК?

11. Как проявляется вторичная и третичная структуры т-РНК?

12. Как выглядит ДНК митохондрий, пластид, прокариот?

13. Чем характеризуются этапы репликации ДНК?

14. Почему модель репликации ДНК получила название полуконсервативной?

15. Как называется основной фермент репликации ДНК, осуществляющий матричный синтез?

16. Почему на разных нитях ДНК репликация проходит по-разному?

17. В чем суть концепции реплисомы?

18. Как проходит матричный синтез во время репликации ДНК?

19. Какую роль выполняет РНК-праймер в процессе репликации ДНК?

20. Почему процесс репликации ДНК представляет собой одно из важнейших явлений природы?

Литература

Айяла Ф. Современная генетика: в 3 т. / Ф. Айяла, Дж. Кайгер. – М., 1988.

Алиханян С. С. Основы современной генетики / С. С. Алиханян, А. П. Акифьев. – М., 1988.


Еще от автора Николай Анатольевич Курчанов
Генетика человека с основами общей генетики

В пособии освещаются все разделы современной генетики, необходимые для понимания генетики человека и психогенетики. Показана методологическая роль генетики в современной биологии. Первые главы посвящены фундаментальным положениям общей генетики. В специальных разделах рассматриваются вопросы медицинской генетики, генной инженерии, генетики поведения, эволюции, психогенетики.Второе издание книги значительно переработано автором с учетом новой информации, опубликованной за последние три года.Пособие предназначено для студентов биологических, педагогических, психологических и социологических факультетов.


Антропология и концепции биологии

В настоящем пособии освещены фундаментальные вопросы современной биологии (сущность жизни, ее молекулярные основы, генетическая информация, онтогенез, эволюция) и антропологии (место человека в живой природе, антропогенез, филогенетическое наследие в поведении человека, эволюция мозга и психики). Показано место антропологии в системе человекознания, рассмотрены пути синтеза естественно-научных и гуманитарных подходов к изучению человека. В качестве примера такого синтеза представлен материал по экологии и системному анализу.Предельная концентрация информации и широта охвата материала делают книгу хорошим помощником для студентов, преподавателей и научных сотрудников самых разных специальностей, в первую очередь антропологов, психологов, медицинских работников.


Поведение: эволюционный подход

В книге с эволюционных позиций освещаются все разделы, связанные с поведением: этология, нейрофизиология, теории научения и мотивации. Показана методологическая роль генетики и теории эволюции в изучении поведения. Рассмотрены взаимосвязь поведения и когнитивных процессов, проблемы психики, сознания, памяти.Интеграция данных поведенческих наук – актуальная проблема современного образования. В пособии сделана попытка такой интеграции, что позволяет рассмотреть разделы, входящие в учебные планы разных направлений.Изложенный материал может быть использован студентами биологических, психологических, педагогических факультетов при изучении курсов этологии, зоопсихологии, психологии развития, физиологии высшей нервной деятельности, нейрофизиологии, психофизиологии.


Рекомендуем почитать
Операция «Аптека» для больших и маленьких

Популярная книга о лекарственных растениях, применяемых для лечения детей. Представляет собой попытку создания «синтетической» книги — содержит научно-художественную часть для детей в возрасте 10—11 лет и старше с целью приобщения их к природе вообще и к сбору лекарственных растений в частности и практическую часть для «взрослого» читателя. Поэтому включает легенды, сказания, стихи и загадки о растениях, ботанические описания, сведения по заготовке лекарственных растений, изготовлению «домашних» лекарств по рецептам научной и народной медицины и другой справочный материал.


Головы профессора Уайта. Невероятная история нейрохирурга, который пытался пересадить человеческую голову

Эта книга рассказывает о невероятно амбициозной затее – попытках впервые в истории пересадить человеческую голову. Историк медицины Брэнди Скиллаче пишет, как опыты ученых-трансплантологов положили начало технологиям, которые спасают жизни и поныне. В середине прошлого столетия Советский Союз и США не только соревновались в космических и военных технологиях, но и сражались за первенство в области трансплантологии. Работа ученых обеих стран дала толчок невиданному развитию медицинских технологий. В центре повествования – удивительная судьба нейрохирурга Роберта Джозефа Уайта, который проводил операции по пересадке голов животных, дружил с двумя римскими папами, основал комиссию Ватикана по биоэтике и был номинирован на Нобелевскую премию за метод охлаждения мозга, который до сих пор помогает успешно проводить сложнейшие операции.


Гены и судьбы

Научно-художественная книга о проблемах медицинской генетики, о ее возможностях в решении социальной задачи: хорошее здоровье — каждому!


Врачебная тайна. Жертвы и жрецы COVID-19

А вы знаете, что если вас признают заболевшим коронавирусом, то, например, в Москве это увеличивает в 4 раза заработок врачей, которые будут вас как бы лечить? Точнее, не лечить, а исполнять спущенную им «сверху» инструкцию («протокол») о том, что с вами надо делать. А вы знаете, что если врачам удастся затащить вас в больницу Москвы с этим диагнозом, то больница сразу же получит 205 тысяч рублей? И что подобное происходит во всём мире – во всём мире обычное сезонное острое респираторное заболевание (ОРЗ), вызванное известной много десятилетий сезонной коронавирусной инфекцией, стало для определенной части медиков и учёных всех стран «курочкой, несущей золотые яйца», и медики и учёные не собираются отказываться от этой «курочки» никогда! Автор этой книги – блестящий российский исследователь афер – с принципиальной и понятной каждому позиции разберёт составляющие части этой медицинской аферы, и вы поймёте, что происходит.


На ошибках учатся. Как не попасть в ловушку медицинских мифов

Не надо лечиться «на всякий случай» и попадать на удочку популярных медицинских мифов. В этом уверена Мария Евдокимова, потомственный врач, соучредитель первого в России медицинского центра, работающего по принципам доказательной медицины. Она развенчивает модные сегодня представления о том, как сохранить здоровье. Стоит ли верить всему, что пишут в интернете? Полагаться ли на Инста-докторов и как найти на самом деле знающего врача? К чему может привести бездумное применение витаминных добавок? Так ли страшен глютен, как им пугают? Можно ли пить молоко взрослым? Все о том, как без вреда сделать так, чтобы жить долго и отлично себя чувствовать, — профессионально, популярно, легко.


Инфекционные заболевания

Информативные ответы на все вопросы курса «Инфекционные заболевания» в соответствии с Государственным образовательным стандартом.