Генныемутации.Последствиямутаций.Методывыявлениягенныхмутаций
Генные мутации выражаются в изменении структуры отдельныхучастковДНК.Посвоимпоследствиямгенныемутацииделятсянадвегруппы:мутации без сдвига рамки считыванияимутации со сдвигомрамкисчитывания.
Мутации без сдвига рамки считыванияпроисходят в результатезамены нуклеотидных пар, при этом общая длина ДНК не изменяется.В результате возможна замена аминокислот, однако из-завырожденностигенетическогокодавозможноисохранениеструктурыбелка.
Пример 1.Замена аминокислотного остатка в составеполипептида(миссенс–мутации).Серповидно-клеточнаяанемия.
Пример 2.Мутация без замены аминокислотного остатка в составеполипептида(сеймсенс-мутации).ЕсливнетранскрибируемойнитиучасткаДНК
кодирующегоb–цепьгемоглобина,произойдетзаменатриплетаГААнатриплетГАГ,тоиз-заизбыточности генетического кода замены глутаминовой кислоты не произойдет. В итогеструктура b–цепи гемоглобина не изменится, и в эритроцитах будет обнаруживаться тольконормальный гемоглобин HbA. Таким образом, вовсе не любая генная мутация проявляется вфенотипе.
Мутации со сдвигом рамки считывания(фреймшифты) происходят в результатевставкиилипотеринуклеотидныхпар,приэтомобщаядлинаДНКизменяется.Врезультатепроисходитполноеизменениеструктурыбелка.
Однакоеслипослевставкипарынуклеотидовпроисходитпотеряпарынуклеотидов(илинаоборот),тоаминокислотныйсоставбелковможет
восстановиться.Тогдадвемутациихотябычастичнокомпенсируютдругдруга.Этоявлениеназываетсявнутригеннойсупрессией.
Транскриптомика,РНК:виды,особенностистроения,биологическаяроль. Синтез РНК, субстраты и ферменты процесса. Ингибированиетранскрипции. Посттранскрипционные превращения РНК.Транскриптомика— научное направление, занимающееся изучением транскриптомаразных видов организмов.
Транскрипто́м—
совокупность всехтранскриптов,синтезируемых
одной клеткой
илигруппойклеток,включаямРНКинекодирующиеРНК.
В отличие отгенома,который, как правило, одинаков для всех клеток одной линии,транскриптомможетсильноменятьсявзависимостиотусловийокружающейсреды.Ввидутого, что понятие транскриптом включает в себя все транскрипты данной клетки, он такжеотражаетпрофильэкспрессии геноввданныймомент времени.
Наиболеераспространенныйметодизучениятранскриптома—секвенированиеРНКииспользованиеДНК-микрочипов.
РНК – это полинуклеотиды. В зависимости от локализации в клетке, функции различают 3видаРНК:м-РНК(матричная,илиинформационная),транспортная –т-РНК,рибосомальная
–р-РНК.
м-РНК
ЭтаРНКнеимеетжесткойспецифическойструктурыиееполинуклеотиднаяцепьобразуетизогнутые петли. В нерабочем состоянии м-РНК собрана в складки, свернута в клубок,связана с белком; а во время функционирования цепь расправляется. Матричные РНКсинтезируютсянаДНКвядре.Процессназываетсятранскрипция(списывание).
Рольм-РНК–онанесетинформациюобаминокислотнойпоследовательности(т.е.опервичнойструктуре) синтезируемого белка
р-РНК
Онавходитвсоставрибосом.Полинуклеотиднаяцепьр-РНКлегкоизгибаетсяиукладываетсявместе с белкомвкомпактныетельца.
Рибосомасостоитиз2-хсубъдиниц–большойималой.Врибосомеразличают2участка –А(аминокислотный, или участок узнавания) и Р – пептидный, здесь присоединяется п/п цепь.Эти центры расположены на контактирующих поверхностях обеих субъдиниц. Рибосомымогут свободно перемещаться в клетке, что дает возможность синтезировать белки в клеткетам, где это необходимо. Рибосомы мало специфичны и могут считывать информацию счужеродных м-РНК, вместе с м-РНК рибосомы образуют матрицу. Роль р-РНК –обуславливаетколичествосинтезируемогобелка.
т-РНК
Содержитсявцитоплазме,.Основнаяроль –транспорти установкааминокислотна
комплиментарном кодоне м-РНК. т-РНК специфичны к аминокислотам, что обеспечиваетсяферментом аминоацилсинтетазой. В неактивном состоянии она свернута в клубочек, а вактивномимеетвидтрилистника(клеверноголиста).т-РНК«метит»аминокислоту,придаваяей специфичность и способствует установлению аминокислоты на определенный участок м-РНК
СинтезРНК.
СинтезмолекулРНКначинаетсявопределѐнныхпоследовательностях(сайтах)ДНК,которыеназываютпромоторы,изавершаетсявтерминирующихучастках(сайтытерминации).Участок ДНК, ограниченный промотором и сайтом терминации, представляетсобой единицутранскрипции-транскриптон.
Транскрипционые факторы -белки, взаимодействующие с определѐнными регуляторнымисайтамииускоряющиеилизамедляющиепроцесстранскрипции.
Биосинтез РНК осуществляется ДНК-зависимыми РНК-полимеразами. В ядрах эукариотовобнаружены 3специализированные РНК-полимеразы:РНК-полимераза I,синтезирующаяпре-рРНК;РНК-полимеразаII,ответственнаязасинтезпре-мРНК;РНК-полимеразаIII,синтезирующая пре-тРНК.