Схема генетической регуляции синтеза белка у прокариот.

Процесс транскрипции либо происходит, либо не происходит:

- В активной форме белок репрессор прикрепляется к оператору. В этом случае РНК-полимераза не может присоединиться к РНК и считывания информации со структурных генов не происходит. Значит не образуется информационная РНК и не образуется белок.

- При переходе белка репрессора в неактивную форму ген оператор освобождается. РНК-полимераза прикрепляется к промотору. Со структурных генов считывается информация и образуется белок.

Схема генетической регуляции синтеза белка у эукариот.

Если белок репрессор находится в неактивной форме, то к промотору присоединяется РНК-полимераза и со структурных генов считывается наследственная информация. Образуется предшественница И-РНК, которая состоит из экзонов и интронов. С помощью ферментов рестриктаз выстригаются интроны. Происходит сшивание экзонов. Из предшественницы И-РНК

образуется зрелая И-РНК.

Основные положения теории гена. Генная инженерия.

- Ген занимает в хромосоме определённый участок или локус.

- Ген это часть молекулы ДНК, которая состоит из определённой последовательности нуклеотидов и является функциональной единицей наследственной информации. Число нуклеотидов, входящих в состав различных генов неодинаковое.

- Внутри гена могут происходить мутации. К ним способны участки гена – мутоны минимум 1 пара нуклеотидов). А также рекомбинации. К ним способны реконы(минимум 2 пары нуклеотидов).

- Существуют структурные (координируют синтез белка) и функциональные (контролируют и направляют деятельность структурных генов) гены.

- Расположение триплетов нуклеотидов структурных генов коллинеарно последовательности аминокислот молекулы белка, кодируемой данным геном.

- Фрагменты ДНК, входящие в состав гена, способны к репарации, поэтому не всякие повреждения гена ведут к мутациям.

- Генотип дискретен. Он состоит из отдельных генов. Функционирует как единое целое. На функционирование генов оказывают факторы внешней и внутренней среды.

-расположение триплетов нуклеотидов в структурных генах коллениарно последовательности АК и полипептидной цепи, кодируемой данными генами.

-структурные гены кодируют синтез белка, но непосредственного участия в сборке пептидной цепи не принимает, т.е. ДНК является матрицей только для молекул и-РНК, либо т-РНК либо р-РНК

Генная инженерия – область молекулярной генетики, перед которой поставлена задача конструирования новых генетических структур по заранее намеченному плану.

Цитоплазматическая наследственность. Плазмиды, группы плазмид.

Цитоплазматическая наследственность. Она обусловлена ДНК органелл цитоплазмы (митохондрии, пластиды, клеточный центр). Внехромосомные генетические элементы перечисленных органелл способны автономно существовать и удваиваться.

Плазмиды – внехромосомные генетические элементы, способные существовать и размножаться в клетке автономно от геномной ДНК.

Типы наследования признаков. Моногенный тип наследования. Формы взаимодействия аллельных генов.

- Моногенный

- Полигенный

-явление плейотропии.

Моногенный тип наследования – доминантный признак контролируется парой или несколькими парами аллельных генов.(1 пара аллельных генов контролирует 1 признак). Он делится на:

-аутосомнодоминантный

-аутосомнорецессивный

Полигенное наследование – наследование при кот несколько генов определяют проявление одного признака.

Плейотропия – наследование при кот 1 пара генов отвечает за развитие нескольких признаков

Аллельные гены - это гены, расположенные в одинаковых участках или локусах двух гомологичных хромосом.

Формы взаимодействия аллельных генов:

- Полное доминирование – один аллельный ген полностью подавляет действие другого аллельного гена.

- Неполное доминирование – доминантный ген не полностью подавляет рецессивный.

- Сверхдоминирование – когда в гетерозиготном организме рецессивный ген усиливает действие доминантного гена, при этом наблюдается явление гетерозиса или гибридной силы.

- Кодоминирование – два аллельных гена одновременно проявляют своё действие в фенотипе.

Полигенный тип наследования. Формы взаимодействия неаллельных генов.

Полигенный тип наследования – это такой тип наследования, который контролируется несколькими парами неаллельных генов, т.е. один признак – несколько генов.

Неаллельные гены –это гены, которые находятся в разных парах хромосом или в разных локусах гомологичных хромосом и отвечают за развитие одного или нескольких признаков.

Формы взаимодействия неаллельных генов:

1)эпистаз – подавление дейтсвия или проявления генов генами другого аллеля. Различают эпистаз доминантный (доминантный ген одного аллеля подавляет действие другого доминантного неаллельного ему гена. Ген подавляющий – эпистатический, подавляемый – гипостатический. При дигибридном скрещивании F2 12:3:1 или F2 13:3 и т.д.) и рецессивный (рецессивный ген в гомозиготном состоянии подавляет действие доминантного гена другой аллели. Расщепление в F2 9:3:4)

- Комплементарность – это когда два неаллельных, доминантных гена, сшедшиеся в одном генотипе, дают новое проявление признака, которое несвойственно для каждого гена в отдельности.

- Полимерия – один признак контролируется несколькими парами неаллельных генов.

63. Сцепленное наследование. Типы и варианты сцепления, их характеристика.

При анализирующем скрещивании гибридов F1, ожидаемые результаты иногда отличаются от ожидаемых результатов в случае их независимого наследования. У потомков такого скрещивания вместо свободного комбинирования признаков разных пар, наблюдали тенденцию к наследованию преимущественно родительских сочетаний признаков. Такое наследование признаков называется сцепленным. Соответствующие гены располагаются в одной хромосоме, переходят из поколения в поколение, сохраняя сочетание аллелей родителей.

- Неполное сцепление – нарушение сцепленного наследования родительских аллелей в результате Кроссинговера.

- Полное сцепление – если во время гаметогенеза не происходит Кроссинговера.

Множественные аллели. Причины их появления. Примеры.

Множественные аллели – проявление одного признака контролируется тремя и более аллельными генами. Причиной являются многократные мутации одного и того же гена. Примером является наследование групп крови по системе ABO. Варианты окраски глаз у плодовой мухи.

Наследование групп крови у человека по системе АВО.

Наследование групп крови по системе АВО у человека происходит по моногенному типу. Имеется че­тыре фенотипа: группа I (или 0), группа II (А), группа III (В) и группа IV (АВ). Каждый из этих фенотипов отличается специфи­ческими белками, антигенами, содержащимися в эритроцитах, и антителами - в сыворотке крови. Фенотип I (0) обусловлен отсутствием в эритроцитах антигенов А и В и наличием в сыворотке крови антител альфа и бетта. Фенотип II (А) характеризуют эритроциты, содержащие антиген А, и сыворотка крови с антителом бетта. Фенотип III (В) связан с наличием в эритроцитах антигена В, а в сыворотке крови - антитела альфа. Фенотип IV (АВ) зависит от наличия в эритроцитах антигенов А и В и от­сутствия в сыворотке крови антител альфа и бетта. Установлено, что четыре группы крови человека обусловлены наследо­ванием трех аллелей одного гена (I^A, I^B, i). I группа обусловлена рецессивным аллелем (i), над которым доминируют как ал­лель 1^А (II группа), так и аллель 1^В(III группа). Аллели I^А и I^В в гетерозиготе определяют IV группу, т. е. имеет место кодомииирование. Таким образом, I группа крови бывает лишь при генотипе i, II - при генотипах I^АI^А и I^Ai, III - при генотипах 1^В1^В и I^Bi, IV - при генотипе 1^А1^В. Принцип наследования групп крови используется в судебной экспертизе с целью исключения отцовства. При этом необходимо помнить следующее. Можно лишь сказать, мог ли он быть отцом ребенка или отцовство исключено.