Тема: молекулярные Основы наследственности. Нуклеиновые кислоты. Молекулярная биология гена

2. Цель: Формирование у студентов современных знаний об основных молекулярно-генетических и клеточных механизмах функционирования организма, структурно-функциональной организации наследственного материала на молекулярном уровне (ДНК). Изучить современные представления о строении и функционировании гена.

 

3. Тезисы лекций:

3.1. Роль и значение молекулярной биологии и генетики в медицине.

3.2. Нуклеиновые кислоты – классификация, строение, функции.

3.3. Ген – определение, классификация.

3.4. Строение гена у про- и эукариот. Регуляторная и кодирующая субъединицы гена, строение, функции.

3.5. Регуляторные последовательности, функции.

3.6. Кодирующие последовательности (кодоны), функции.

3.7. Экзон – интронное строение эукариотических генов.

3.8.Понятие о мутоне, реконе, цистроне.

 

 

Молекулярная биология и генетика изучают организацию и функционирование генетического материала живых организмов на молекулярном (ДНК), генном, хромосомном, геномном и популяционном уровнях.

Молекулярная биология является одной из самых передовых и стремительно развивающихся биологических наук.

Материальными носителями генетической информации в клетках всех видов живых организмов являются нуклеиновые кислоты (НК). Это сложные биополимеры с очень большой молекулярной массой. Мономерами НК являются нуклеотиды, поэтому НК представляют собой полинуклеотидную цепь. В состав каждого нуклеотида входит: пятиуглеродный моносахарид (пентоза), остаток фосфорной кислоты и азотистое основание (аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г), цитозин (Ц), урацил (У)). Два азотистых основания относятся к классу пуринов (А и Г), а три - пиримидинов - (Т, У и Ц). Остаток фосфорной кислоты связывается с 3^/-углеродом пентозы, а азотистое основание с 1^/-углеродом. Нуклеотиды соединяются друг с другом в цепочку путем образования ковалентных связей между фосфорной группой одного нуклеотида и дезоксирибозой другого. Существует 2 типа нуклеиновых кислот - ДНК и РНК, различающиеся по стуктуре и функциям.

С молекулярно-биологической точки зрения ген представляет собой сложную структуру (участок ДНК), контролирующую синтез белкового продукта – полипептида, состоящую из регуляторной и кодирующей части. В пределах гена может содержаться несколько функциональных единиц - цистронов, контролирующих синтез одной полипептидной цепи и множество сайтов мутации и рекомбинации (мутонов и реконов).

Регуляторный участок гена содержит ряд последовательностей, влияющих на функциональную активность кодирующего участка гена, который у эукариот содержит внутренние некодирующие последовательности (интроны) и смысловые последовательности (экзоны).

Различают структурные и регуляторные гены. Структурные гены контролируют синтез структурных белков и ферментов. Регуляторные гены контролируют синтез белков, влияющих на активность структурных генов.

 

4. Иллюстративный материал: мультимедийная лекция № 1.

5. Литература:

Основная:

5.1.Генетика. Под ред. Иванова В.И. М., 2006.

5.2. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., 2003.

5.3. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2006.

5.4. Казымбет П.К., Мироедова Э.П. Биология. Астана, 2006.

5.5. Медицинская биология и генетика. Под ред. проф. Куандыкова Е.У. Алматы, 2004.

5.6. Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). Алматы, 2007.

5.7. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003.

5.8.Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. М., 2003.

Дополнительная:

5.1. Албертс Б., Брей Д. и др. Молекулярная биология клетки. М., 1994.

5.2.Введение в молекулярную медицину. Под ред. Пальцева М.А. М., 2004.

5.3. Зенгбуш П. Молекулярная и клеточная биология. М., 1983.

5.4. Зенгер В. Принципы структурной организации нуклеиновых кислот. М., 1987.

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

5.6. Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология. М., 2005.

5.7. Льюин Б. Гены. М., 1997.

5.8. Уилсон Дж., Хант Т. Молекулярная биология клетки. Сборник задач. М., 1994.

6. Контрольные вопросы (обратная связь):

6.1.Молекулярные основы и механизмы развития болезней человека.

6.2.Роль нуклеиновых кислот в обеспечении наследственности.

6.3.Строение ДНК и РНК.

6.4.Функции ДНК и РНК.

6.5. Современные представления о строении и функциях гена.

6.6. Классификация генов.

6.7. Строение и функции регуляторного участка гена.

6.8. Строение и функции кодирующего участка гена.

6.9.Что такое экзон?

6.10.Что такое интрон?

6.11.Определение мутона, рекона, цистрона.

 

 

 

Лекция № 2