Тема: Молекулярная организация наследственного материала. Генный уровень. Наследование стоматологических признаков.

Предмет и задачи генетики.	Наследственность - фундаментальное свойство живого. Генетика изучает сходство и различия родителей и потомков, т.е. наслед­ственность и изменчивость. Наследственность - свойство организмов, обеспечивающее морфофункциональную преемственность в ряду поколений и путь индивидуального развития. Наследование - передача наследственных признаков и свойств организмов в процессе размножения. Изменчивость - свойство организма меняться в процессе индивидуального развития.
Значение гене­тики.	Для развития сельского хозяйства, селекции микроорганизмов, изу­чения наследственных болезней человека, понимания процессов эволюции в прошлом и настоящем.
Методы и уров­ни изучения закономерно­стей наследст­венности и из­менчивости.	Уровни: организменный, цитогенетический, молекулярный. Методы: гибридологический, цитогенетический, биохимический, онтогенетический, популяционно-статистический.
Этапы разви­тия.	Менделизм - открытие и переоткрытие законов Менделя (1865-1900). Работы школы Моргана (1900—1930). Изучение наследственности на клеточном уровне. Молекулярный уровень изучения (1930), установ­ление химической природы гена (работы Кольцова). Открытие струк­туры ДНК (Уотсон и Крик 1953), дифференциальной структуры гена (Жакоб и Моно, 1965). Работы Г.де Фриза, Корренса, Чермака.
Цитологические основы Менде-левского уче­ния.	Гомологичные хромосомы, аллельные гены, биологическая сущность мейоза, принцип "чистоты гамет" - главный принцип генетики не имеющий исключений. Ген - функциональная единица наследствен­ности. Ген и признак.
Закономерно­сти независи­мого наследо­вания.	Моно-, ди- и полигибридное скрещивание (1-ый, 2-ой и 3-ий зако­ны Менделя).
Плейотропное действие гена.	Один ген модифицирует проявления других генов вследствие участия их в одной цепи обмена.
Теория гена.	Ген - единица наследственного материала, это единица функции, рекомбинации и мутации. Ген это участок молекулы ДНК / у некоторых вирусов РНК/ со специфическим набором нуклеотидов, в линейной последовательности которых закодирована генетическая информация. Доказательство роли ДНК – явления трансформации и трансдукции. Свойства генов: 1. Ген. занимает определенное место в ДНК: локус. 2. Ген дискретен: состоит из нуклеотидов, число которых в разных генах различно. 3. Аллельность: различное состояние одного гена, что определяет варианты развития одного и того же признака. Число аллелей у гаплоидов – 1, у дипло-идов - 2, у триплоидов - 3 и т.д. 4. Гены устойчивы, передаются неизмененными поколениям дочерних клеток и организмов. 5. Внутри гена может происходить рекомбинация, единица рекомбинации состоит из пары нуклеотидов. 6. Гены способны к мутации, единица мутации - мутон, равна паре нуклеотидов. 7.Способность к репарации /восстановлению поврежденного участка молекулы ДНК/, поэтому не все повреждения ДНК ведут к мутации гена. 8. Плейотропность генов: некоторые гены определяют несколько признаков. Ген - это функциональная единица ДНК /реже РНК/. Генотип дискретен, но функционирует как единое целое. На функцию генов оказывают влияние внешние и внутренние факторы.
Виды_генов.	1.Структурные гены / цистроны/ содержат информацию о последовательности аминокислот в полинуклеотиде, содержит около 1000 пар нуклеотидов. Это уникальные последовательности. Расположение триплетов нуклеотидов коллине-арно последовательности аминокислот в полипептиде, кодируемому данным ге­ном. 2. Гены кодирующие р-РНК. 3. Гены кодирующие т-РНК. Гены р-РНК и т-РНК многократно повторяются. 4. Функциональные гены. Они контролируют и направляют деятельность структур­ных генов. У прокариот это гены:, промотор, оператор, регулятор. У эукариот система функциональных генов намного сложнее: промоторный участок, сенсорные, интеграторные гены и др. 5. Спейсеры - разделительные участки между генами. Гены эукариот прерывисты: они состоят из информативных участков - экзонов, и неинформативных - интронов, которых больше. Интроны участвуют в реализа­ции ядерных генов, морут кодировать некоторые белки, в формировании «прыгаю­щих генов», являющихся материалом для эволюции.
Генная инженерия. Задачи.	Изменение наследственных свойств организма при внесении, замене или удалении генов. Реконструирование новых форм живого.
Объект.	Прокариоты, имеющие кольцевую молекулу ДНК,обладающие одина­ковым кариотипом, легко изменяемым генотипом, быстро размножа­ющиеся, функция которых заключается лишь в синтезе специфических ферментов.
Методы.	Трансформация, трансдукция, генетическая рекомбинация, синтез генов, гибридизация, трансгеноз.
Значение для медицины и здравоохранения.	Возможности генотерапии - замены дефектного гена у человека полноценно функционирующим геном. Создание чистых высокоспецифичных вирусных вакцин. Получение гормонов человека путем встройки в геном прокариот соответст­вующих генов человека.
Биотехнология.	Введение микробиологической генной индустрии в промышленность, сельское хозяйство и медицину.
Задачи.	Выведение путем трансгеноза растений устойчивых к болезням, не нуждающихся в удобрениях, загрязняющих окружающую среду нит­ратами и нитритами. Создание высокопродуктивных штаммов микроорганизмов, разлагающих нефть, полимерные материалы, отходы животноводства, синтезирующие животные белки, дефицитные ами­нокислоты, гормоны человека, антибиотики в промышленных мас­штабах.
Потенциальная опасность экспериментов по генной инженерии.	Международный комитет по рекомбинации молекул ДНК, учитывая не­предсказуемые последствия работы с бактериями, устойчивыми к антибиотикам и онкогенным вирусам, разрешил работы со штаммами кишечной палочки, погибающей при 30^оС.

 

 

ЛЕКЦИЯ № 6