Основы молекулярной биологии презентация

ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ Структурно-функциональная организация передачи генетической информации

Mолекулярная биология - наука о механизмах : хранения, воспроизведения, передачи, реализации генетической информации, о структуре и функциях нерегулярных биополимеров - нуклеиновых кислот и белков.

Датой рождения молекулярной биологии принято считать апрель 1953 года, когда в английском журнале «Nature» появилась статья Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика с предложением пространственной модели молекулы ДНК. Датой рождения молекулярной биологии принято считать апрель 1953 года, когда в английском журнале «Nature» появилась статья Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика с предложением пространственной модели молекулы ДНК.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ обобщающее наблюдаемое в природе правило реализации генетической информации 1958: ДНК → РНК → БЕЛОК 1960; 1975:

ЦЕНТРАЛЬНАЯ догма молекулярной биологии

Генетические манипуляции на уровне ДНК: Репликация; Репарация; Рекомбинация; Геномные перестройки

Структурно-функциональная организация передачи генетической информации: МАТРИЧНЫЙ СИНТЕЗ

Артур Корнберг Нобелевская премия по физиологии и медицине за открытие механизмов биосинтеза ДНК 1959 год

Молекулы ДНК приобретают способность к автономной репликации в том случае, если в них имеется ориджин (ori) - сайт начала репликации и, как правило, набор генов, необходимых для ее осуществления. Такие молекулы получили название репликонов. Молекулы ДНК приобретают способность к автономной репликации в том случае, если в них имеется ориджин (ori) - сайт начала репликации и, как правило, набор генов, необходимых для ее осуществления. Такие молекулы получили название репликонов. Репликон - единица генома, способная к автономной репликации ДНК; содержит точку инициации репликации

Инициация синтеза ДНК - репликации происходит в нескольких сайтах хромосомы, которые называют сайтами инициации репликации, или ориджинами (от англ. origin - происхождение) репликации (сайт ori) Ориджины репликации имеют определённую нуклеотидную последовательность. Последовательность ДНК, ограниченную двумя ориджинами репликации, называют репликоном.

ориджин (ori – сайт) включает в себя участки ДНК со специфическими консервативными фрагментами

Комплементарность A = T (U) G ≡ C

Анти- параллельность Две комплементарные цепи в молекуле ДНК расположены в противоположных направлениях - антипараллельно: одна нить имеет направление от 5' к 3', другая - от 3' к 5'

Потребность в затравке (праймере) Праймер - короткий фрагмент нуклеиновой кислоты (олигонуклеотид), комплементарный ДНК, служит затравкой для синтеза комплементарной цепи с помощью ДНК-полимеразы

Полуконсервативность Вновь образованная двойная спираль имеет одну исходную (родительскую) и одну вновь синтезированную (дочернюю) цепь. Такой механизм удвоения ДНК получил название "полуконсервативная репликация«:

Ферменты репликации (более 40, образуют комплекс - реплисому)

Расположение основных белков в репликационной вилке

Различие репликации у прокариот и эукариот Скорость синтеза ДНК у бактерий в области репликационной вилки (500 нуклеотидов/сек) на порядок выше, чем у млекопитающих (около 50 нуклеотидов/сек) и растений (около 20 нуклеотидов/сек). Меньшая скорость репликативного синтеза у эукариот объясняется большей степенью конденсации (упаковки) ДНК в хромосомах, а также более сложной и тщательной «проверкой» правильности синтезируемой дочерней цепи специальными репарирующими системами.

Метилирование ДНК Метильные группы присоединяются ко всем остаткам аденина в последовательности -GATC-, при этом образуется N6-метиладенин, возможны метилирование цитозина в последовательности -GC-и образование N5-метилцитозина. Количество метилированных оснований равно примерно 1-8%.