Раздел 2. Матричные биосинтезы
Генетический код - это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов в нуклеиновых кислотах. Триплетность кода. Вырожденность, однозначность, линейность и универсальность кода. Виды передачи генетической информации: репликация, транскрипция, трансляция.
Репликация или редупликация (самоудвоение) ДНК представляет собой процесс передачи генетической информации от материнской ДНК к дочерней ДНК, т.е. синтез новой ДНК на основании информации имеющейся ДНК . Репликация представляет собой многостадийный процесс, в котором участвуют многочисленные компоненты, однако выделяют 3 основных этапа: 1- инициация (начало) - образование репликативной вилки, 2 - элонгация (удлинение) - синтез новых полинуклеотидных цепей, 3 - терминация (окончание) - завершение синтеза двух дочерних цепей ДНК.
Транскрипция— процесс синтеза РНК на матрице ДНК, то есть синтеза комплементарной нити РНК на молекуле ДНК, протекающий с участием различных ДНК-зависимых РНК-полимераз. Транскрипция - это первый этап считывания генетической информации. Процесс транскрипции состоит из трёх последовательных стадий: инициации (начало), элонгации (удлинение), терминации (окончание). В результате транскрипции на транскриптоне образуется комплементарная гену нить РНК, которая содержит так же, как и транскриптон информативные и неинформативные участки. Эта синтезируемая нить по размерам значительно длиннее, чем зрелая РНК и называется транскрипт, или про-мРНК, который далее подвергается созреванию – процессингу. Альтернативный сплайсинг, обратная транскрипция.
|
|
|
Трансляция - это заключительный этап реализации генетической информации, процесс синтеза белка, при котором последовательность триплетов в молекуле иРНК переводится в последовательность аминокислот полипептидной цепи белка. Этот сложный многоступенчатый процесс матричного синтеза белка протекает в условиях, требующих наличие определённых компонентов. Условия, необходимые для трансляции: матрица - источник генетической информации – мРНК (иРНК), рибосомы, аминокислоты, переносчики аминокислот – тРНК, аминоацил-тРНК синтетазы, факторы инициации (12); факторы элонгации(2) и факторы терминации или рилизинг-факторы, АТФ, ГТФ и ионы магния. Трансляцию разделяют на 3 этапа: инициация, элонгация и терминация.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какой способ записи генетической информации?
2. Как записана информация о 20 аминокислотах с помощью 4 нуклеотидах?
3. Свойства генетического кода.
4. Понятие о репликации.
|
|
|
5. Какие условия и этапы транскрипции?
6. Что означает альтернативный сплайсинг?
7. Что составляет белоксинтетический аппарат?
8. Этапы трансляции.
9. Регуляция биосинтеза белка.
Раздел 3. Генетическая инженерия
Генетическая инженерия - конструирование in vitro функционально активных генетических структур, или иначе - создание искусственных генетических программ.
Основные задачи генной инженерии в сельском хозяйстве:1 – в молочном и мясном скотоводстве создание животных организмов высокой продуктивности; 2 – в растениеводстве – придание растениям устойчивости к болезням и вредителям; 3 – создание растений, устойчивых к ядохимикатам; 4 – развитие пищевой биотехнологии для получения продуктов, обладающих повышенной питательной ценностью.
Технология создания рекомбинантных ДНК включает следующие стадии: 1- Выделение из клеток бактерий, животных или растений необходимых генов, 2-Встраивание гена в вектор, 3-Перенос вектора с конструкцией в модифицируемый организм-реципиент, 4-Молекулярное клонирование, 5-Отбор генно-модифицированных организмов (ГМО).
Первый этап создания рекомбинантных ДНК - выделение из различных клеток необходимых генов – может быть осуществлён 2 вариантами: с помощью рестриктаз или путём использования обратных транскриптаз. С помощью рестриктаз разрезают ДНК, содержащую необходимый ген, на множество различных фрагментов, но с одинаковыми «липкими» концами. При разрезании ДНК плазмид той же самой рестриктазой получают также различные фрагменты, но с такими же концами. Полученные ДНК-овые фрагменты гибридизируют «вслепую» с вектором, разрезаным той же рестриктазой. Гибридные векторы, содержащие встроенный ген методом трансформации переносят в бактерии (обычно в кишечную палочку) и размножают.
|
|
|
Первые успехи в получении рекомбинантных ДНК, имеющие прямой выход практическую биотехнологию, связаны с производством белковых гормонов и интерферона. Ещё в конце 20 века, в 1980 году с помощью генноинженерных методов начат синтез в больших количествах гормон роста (соматотропин), по аминокислотному составу полностью соответствующий определённому виду животных и широко используемый в животноводстве для повышения живой массы животных и увеличивать удои молока. Другой крупный успех биотехнологии получение в 1982 году в промышленных масштабах гормона инсулина с помощью бактерии-кишечной палочки, содержащей ген инсулина человека. Раньше этот гормон получали из поджелудочной железы крупного рогатого скота и свиней, но он отличается по первичной структуре и вызывал у некоторых людей аллергическую реакцию.
|
|
|
Вопросы для самоконтроля:
1.Какие открытия предшествовали развитию генетической инженерии?
2.В чем заключается особенность действия рестриктаз?
3. Этапы получения рекомбинантной ДНК.
4. Способы получения необходимого гена.
5. Успехи генетической инженерии
6. Перспективы генетической инженерии
7. Проблема: ГМО и продукты питания
Процедура оценивания
После изучения каждого раздела проводится рубежный контроль. Рубежный контроль осуществляется с целью определения качества проведения образовательных услуг по дисциплине, для оценки степени достижения обучающимися состояния, определяемого целевыми установками дисциплины, а также для формирования корректирующих мероприятий. Рубежный контроль осуществляется по разделам дисциплины в соответствии с планом. Рубежный контроль состоит из выполнения заданий на практических занятиях и выполнения тестов по разделам дисциплины.
Шкалы и критерии оценки
ответов на тестовые вопросы рубежного контроля:
- оценка «отлично» выставляется обучающемуся, если получено более 81% правильных ответов.
- оценка «хорошо» - получено от 71 до 80% правильных ответов.
- оценка «удовлетворительно» - получено от 61 до 70% правильных ответов.
- оценка «неудовлетворительно» - получено менее 61% правильных ответов.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 158; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!