Правила Чаргаффа. Метилирование ДНК. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Правила Чаргаффа. Метилирование ДНК.



Современная наука формулирует данные фундаментальные положения следующим тремя постулатами: Количество аденина соответствует количеству тимина, а цитозина – гуанину: А = Т и Г = Ц. Количество пуринов всегда равно количеству пиримидинов: А + Г = Т + Ц. Количество нуклеотидов, которые содержат в положении 4 пиримидинового и 6 пуринового оснований, равно количеству нуклеотидов, что содержат в этих же положениях оксогруппы: А + Г = Ц + Т. При нагревании ДНК происходит «плавление» и образование одноцепочных структур. Это свойство используют при утановлении родства. Метод ПЦР используют для наработки необходимых количеств гена, способность размножать и манипулировать ими.

Метилирование ДНК:

ü ДНК-метилаза

ü Метилируется цитозин

ü Количество метилированных остатков цитозина 5-6%

ü Характерно для центромерных участков

ü Усиливается взаимодействие Ц-Г и компактизация гетерохроматина

Динамика содержания метилцитозина и активности ДНК-метилазы в онтогенезе:

ü Чем дольше делятся фибробласты – тем показатели ниже

ü С возрастом человека – та же картина (особенно в клетках мозга и сердца) – проявление старения на уровне ДНК

ü При превращении клеток в опухолевые – в них возрастают оба показателя

Биологическое значение метилирования:

ü Регуляция активности генов

ü Предупреждение преждевременной репликации центромер

ü У бактерий и одноклеточных – защита против собственных нуклеаз

ü Обеспечивает обнаружение и исправление ошибок репликации в новых цепях ДНК

 

Клеточный цикл.

 

Типы клеток: Митотические – постоянно делящиеся:

Клетки базального эпителия

Гемопоэтические клетки

Сперматогонии и т.п.

Условно митотические. Не делящиеся, но могут перейти к делению при необходимости (регенерация ткани):

Клетки печени

Стволовые клетки

Постмитотические – не способны делиться:

Клетки эпидермиса кожи

Нервные клетки

Клетки сердечной мышцы

Стадии митоза: S – удвоение ДНК и хромосомных белков, удвоение центриолей. G2 – синтез белков для митоза, тубулина. М – митоз, G1 – восстановление содержания цитоплазматических белков и увеличение дочерних клеток до размера материнской. G0 – у вышедшей из дифференцировки клетки. Запускает процесс белок – интегрин, взаимодействуя с фактором роста.Выход из цикла в процессе дифференцировки. Выход из митотического цикла (фаза G0): M à G1 ß à G0 ß à G0 (D1) à G 0 (D 2) à... à гибель клетки

 

 

Репликация ДНК (5 ’ -3 ’).

Особенности репликации ДНК: Осуществляется ферментным комплексом, В виде отдельных отрезков – репликонов, Новые ДНК укорочены с 5’-концов.

Инициация синтеза ДНК начинается с образования точки роста (наличие суперспирали, нуклеотидные посл-ти) под действием праймосомы – топоизомераза, ДНК-связывающий, ДНК – раскручивающий белки, ДНК – полимеразный комплекс, ДНК-зависимую РНК-полимеразу. ДНК-праймаза синтезирует начальный фрагмент РНК-праймер, который присоединяется к локусу начала синтеза ДНК, после чего рост продолжается с участием дезоксирибонуклеотидов.

Синтез цепей ДНК в репликативной вилке.

Направление репликации 5`3`. Одна цепь (лидирующая) синтезируется как единое целое от 5’ к 3’, участвует ДНК-полимераза-III, а другая (отстающая) – короткими участками, от 3’ к 5’ концу. Наличие РНК-полимеразы в праймазе обеспечивает синтез РНК-праймера. ДНК-полимераза-III удлиняет праймер в направлении 5’-3’, образуя «фрагменты Оказаки», которые впоследствии сшиваются в единую цепь.

 


 

Структура теломер

Более высокие уровни организации – за счёт взаимодействия с белками (гетерохроматин)

Белок Rap1 – у дрожжей и TRF1 – у млекопитающих

Обеспечивают защиту ДНК от ДНК-метилаз и эндонуклеаз

Теломеры могут образовывать нуклеосомную структуру

Функции теломер

Механические

Связь с ядерным матриксом для правильной ориентации в ядре и при мейозе

Обеспечение сцепления сестринских хроматид

Стабилизационная

Предохранение от недорепликации значимых участков

Стабилизируют концы разорванных хромосом

Влияние на экспрессию генов (в онтогенезе)

Отсчёт числа делений клетки.

 


 

Лимит Хейфлика

1881 г. А.Вейсман – способность клеток к делению ограничена

А. Каррель исследовал деление клеток в кусочках ткани куриного сердца в питательной среде

Культивацию проводили в 1912-1946 гг.

Вывод: старение присуще только сложному организму

К 60-м гг. ХХ в. изменилась техника культивирования клеток. Л.Хейфлик и П.Мурхед работали с культурой клеток – фибробластов человека Когда на дне сосуда заканчивалось место наблюдалось контактное торможение. Лимит Хейфлика – 50 делений

Вывод: старение – это свойство клеток, которое запрограммировано генетически

Доказательства ограниченности числа делений клетки:

1. Исходные клетки-фибробласты зародыша человека делятся 50 раз. Клетки взрослого – менее 50: чем старше донор – тем меньше число делений

2. Клетки запоминают предыдущее число делений (опыты с замороженными клетками)

3. Лимит Хейфлика для разных животных

4. За несколько делений до остановки размножения рост популяции клеток замедляется и меняется их морфология: они становятся более крупными и расплываются. Меняются биохимические характеристики – активность ферментов, интенсивность синтетических процессов и т.п.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2019-05-19; просмотров: 153; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.57.9 (0.026 с.)