Транскрипция генов у прокариот и эукариот (сходства и различия).

Строение метафазной хромосомы и динамика ее структуры в разные периоды клеточного цикла. Понятие о гетерохроматине и эухроматине.

Семейство Иксодовые клещи: классификация, строение, цикл развития и медицинское значение представителей. Распространенность в Республике Башкортостан. Меры борьбы и защиты от нападения и укусов клещей. Первая помощь при укусах клещей.

1. Транскрипцией называется перенос информации с двух-цепочечной молекулы ДНК на одноцепочечные молекулы РНК. Матрицей для синтеза РНК служит только одна цепь ДНК, называемая смысловой цепью. В транскрипции, различают три стадии: инициацию, элонгацию и терминацию. Фермент, осуществляющий этот процесс, называют ДНК-зависимой РНК-полимеразой или просто РНК-полимеразой.

Механизмы транскрипции у эукариот сходны с транскрипцией прокариот. Различия:

1. Транскрипция у эукариот происходит в ядре с участием трех разных РНК-полимераз.

2. Ни одна из полимераз эукариот не способна самостоятельно связываться с промоторами транскрибируемых ими генов.

3. Первичный РНК-транскрипт подвергается процессингу или созреванию: обычно к 5׳-концу добавляется кэп (шапочка), а к 3׳-концу – хвост (поли (А)-фрагмент), внутренняя последовательность РНК подвергается сплайсингу. Первичные транскрипты (пре-мРНК) намного длиннее зрелых мРНК и локализованы в ядре клетки, образуя группу гетерогенных ядерных РНК (гя РНК). Укорочение происходит за счет вырезания не кодирующих белка последовательностей и сшивания смысловых последовательностей (сплайсинг).

2. Морфология метафазных хромосом

В ходе клеточного цикла облик хромосомы меняется. В интерфазе это очень нежные структуры, занимающие в ядре отдельные хромосомные территории, но не заметные как обособленные образования при визуальном наблюдении. В митозе хромосомы преобразуются в плотно упакованные элементы, способные сопротивляться внешним воздействиям, сохранять свою целостность и форму. Именно хромосомы на стадии профазы, метафазы или анафазы митоза доступны для наблюдения с помощью светового микроскопа. Митотические хромосомы можно увидеть у любого организма, клетки которого способны делиться митозом. Метафазные хромосомы состоят из двух продольных копий, которые называются сестринскими хроматидами и которые образуются при репликации. На стадии метафазы сестринские хроматиды соединены в районе первичной перетяжки, называемой центромерой. Центромера отвечает за расхождение сестринских хроматид в дочерние клетки при делении. На центромере происходит сборка кинетохора — сложной белковой структуры, определяющей прикрепление хромосомы к микротрубочкам веретена деления — движителям хромосомы в митозе. Центромера делит хромосомы на две части, называемые плечами. В зависимости от расположения центромеры различают три типа строения хромосом:

акроцентрические хромосомы, у которых центромера находится практически на конце, и второе плечо настолько мало, что его может быть не видно нацитологических препаратах;

субметацентрические хромосомы с плечами неравной длины;
Хроматин представляет собой дезоксирибонуклеопротеид (ДНП) и состоит из ДНК, соединённой с белка-ми-гистонами или негистоновыми белками. Хроматин соответствует хромосомам, которые в интерфазном ядре представлены длинными перекру-ченными нитями и неразличимы как индивидуальные структуры. Различают два вида хроматина:
1) эухроматин, локализующийся ближе к центру ядра, более светлый, более деспирилизованный, менее компактный, более активен в функциональном отношении. Предполагается, что в нем сосредоточена та ДНК, которая в интерфазе генетически активна. Эухроматин соответствует сегментам хромосом, которые деспирализованы и открыты для транскрипции. Эти сегменты не окрашиваются и не видны в световой микроскоп.
2) гетерохроматин - плотно спирализованная часть хроматина. Гетерохроматин соответствует конденсированным, плотно скрученным сегментам хромосом (что делает их недоступными для транскрипции). Гетерохроматин располагается ближе к оболочке ядра, более компактен, чем эухроматин и содержит “молчащие” гены, т.е. гены, которые в настоящий момент неактивны. Различают конститутивный и факультативный гетерохроматин.

3. Тип Членистоногие (Arthropoda) Класс Паукообразные (Arachnoidea)

Отряд клещей (Acarina)

Все клещи имеют шесть пар конечностей. Две пары (хелицеры и педипальпы) преобразованы в колюще-сосущие или грызущее-сосущий ротовой аппарат. Остальные четыре пары (ходильные ноги) состоят из нескольких члеников (6 - 7), первый из которых (основной, тазик или кокса) сращен с телом.

Дыхательная система. Дыхание осуществляется с помощью трахей.

Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами.

Пищеварительная система кровососущих форм сильно разветвлена, особенно у самок.

Нервная система характеризуется слиянием всех ганглиев нервной цепочки и головного мозга в общую массу. Органы чувств представлены в основном органами осязания и обоняния. Глаза могут отсутствовать.

Половая система. Клещи раздельнополы. Половое отверстие располагается между основаниями той или иной паре ног. Самки откладывают большое количество яиц.

Жизненный цикл. Развитие в отличие от других паукообразных происходит с метаморфозом, включая яйцо, личинку, нимфу и имаго (половозрелая форма). Личинка имеет три пары ног и дышит через поверхность тела. После линьки она превращается в нимфу. Нимфа имеет четыре пары ног, дышит с помощью трахей, но не имеет полового отверстия. Нимфальных стадий может быть несколько. Нимфа после линьки превращается в имаго.

Представители семейства иксодовых клещей имеют размеры от 2 до 25 мм. Ротовой аппарат (головка) колюще-сосущего типа расположен терминально на переднем конце тела и виден со спинной стороны. На спинной стороне тела самца расположен хитиновый щиток, закрывающий всю дорзальную поверхность, а у самок—только переднюю часть, что обеспечивает большую растяжимость брюшка самок при кровососании. Иксодовые клещи являются временными эктопаразитами и переносчиками возбудителей трансмиссивных болезней человека и животных. Они обитают в лесной и лесостепной зонах.

Клещи подстерегают хозяина-прокормителя в лесу, в поле, на пастбище; способны мигрировать. Насыщение клещей кровью длится от нескольких часов до нескольких суток. Способны голодать до 2 — 3-х лет. Укусы иксодовых клещей безболезненны и «присасывание» остается незамеченным.

Самки иксодовых клещей откладывают до 17 тыс. яиц в трещины почвы, кору погибших деревьев.

Клещи р. Ixodes (I. ricinus — собачий клещ, I. percatus) - таежный клещ имеют темно-коричневый однтонный дорзальный щиток. Клещи рода

Hyalomma распространены в южных районах. Они имеют крупные размеры (до 2,5 см) и темно-коричневый дорсальный щиток (например, Н. anatolicum).

Медицинское значение иксодовых клещей заключает в переносе ими более 20 возбудителей бактериальных и вирусных инфекций и в поддержании природных очаг чумы, бруцеллеза и туляремии.

Личная профилактика нападения и укусов клещей заключается в ношении специальной одежды, применении отпугивающих средств (реппелентов), осмотре одежды и тела с целью удаления клещей после посещения леса.

 Общественная профилактика сводится к борьбе с клещами(применение акарицидов) и с грызунами (их подкормителями), проведению санитарно-просветительной работы среди населения.

 

Экзаменационный билет 7

Типы клеточной организации. Структурно-функциональная организация клеток прокариот и эукариот. Примеры прокариотических и эукариотических клеток.