Презентація "Основні закономірності функціонування генів у про – та еукаріотів"

Попередній слайд
Наступний слайд


Завантажити презентацію "Основні закономірності функціонування генів у про – та еукаріотів"
Слайд #1
Основні закономірності функціонування генів у про – та еукаріотів


Слайд #2
Прокаріоти


Слайд #3

Геном клітин прокаріотів містить значну кількість ДНК і, відповідно, більше генів порівняно з вірусами.
Наприклад, у бактерії кишкової палички є понад 4100 генів, які кодують білкові молекули, та близько 120 генів, що кодують молекули РНК.


Слайд #4

Серед структурних генів прокаріотів та еукаріотів є 3 основні групи.Гени першої кодують структуру молекули білків, другої – тРНК, третьої – рРНК.


Слайд #5

Молекули іРНК синтезуються лише на одному з ланцюгів молокули ДНК. При цьому послідовність нуклеотидів молекули іРНК комплементарна послідовності ланцюга ДНК, на якому вона синтезована, і збігається за послідовністю нуклеотидів з іншим ланцюгом, який називають кодуючим, або змістовним


Слайд #6

У багатьох видів прокаріотів геном представлений єдиною молекулою ДНК, яка зосереджена у ядерній зоні клітини – нуклеоїді.


Слайд #7

У цитоплазмі бактеріальних клітин є плазміди, або позахромосомні фактори спадковості. Це невеликі кільцеві молекули ДНК, до складу яких входять кілька генів.


Слайд #8

Прокаріотичні клітини швидко реагують на зміни в навколишньому середовищі.


Слайд #9

Процес, за якого спадкова інформація, закодована у вигляді послідовності нуклеотидів молекули ДНК, втілюється у функціональний продукт – молекулу білка або РНК певного типу, називається експресія генів.


Слайд #10

Білкові молекули, які здатні впливати на експресію генів, спочатку зв*язуються з промотором - послідовністю нуклеотидів, розташованою перед кодуючою частиною гена.


Слайд #11


Слайд #12
Еукаріоти


Слайд #13
В еукаріотів значна частина геному представлена послідовностями нуклеотидів, які не кодують структури молекул білків та РНК. Учені з’ясували, що 20-50 % генів еукаріотів мають одну, інші - кілька зазвичай не ідентичних копій. Понад 50 % усієї кількості ДНК припадає на повтори. Завдяки копіям, мутації окремих генів мало впливають на фенотип. Повторювані послідовності нуклеотидів зосереджені переважно на кінцях хромосом і в зоні прикріплення ниток веретена поділу (центромера).


Слайд #14
Особливості регуляції експресії генів у еукаріотів
На відміну від прокаріотів, у клітинах еукаріотів молекули іРНК синтезуються на молекулах ДНК в ядрі і вже звідти транспортуються до цитоплазми. Таким чином, такі основні етапи експресії гена, як транскрипція та трансляція (синтез білкової молекули на матриці іРНК) в еукаріотів розділені у просторі та часі.


Слайд #15
Гени багатоклітинних організмів поділяють на дві функціональні групи одні з них активні в усіх клітинах, де забезпечують універсальні функції живого, а інші - активні лише у клітинах певних типів. Особливу групу становлять псевдогени — змінені внаслідок мутацій послідовності нуклеотидів які нагадують певні гени, однак інформація з них не зчитується.


Слайд #16
Ступінь прояву ознаки при реалізації генотипу в різних умовах називають експресивністю. Під експресивністю розуміють вираженість фенотипового вияву гена.


Слайд #17
Експресивність — це зміна кількісного прояву ознаки в різних особин-носіїв відповідного алеля.
При домінантних спадкових захворюваннях експресивність може коливатися.В одній родині можуть виявлятися спадкові хвороби в різних формах — від легких, ледь помітних, до тяжких (наприклад різні форми гіпертонії, шизофренії, цукрового діабету тощо). Рецесивні спадкові захворювання в межах сім’ї виявляються однотипно і мають незначні коливання експресивності.


Слайд #18
Запам'ятайте: на активність генів еукаріотів і прокаріотів впливають певні регуляторні послідовності нуклеотидів, які функціонально пов’язані з ними.
Запам’ятайте: активність будь-якого структурного гена залежить від наявності в клітині чинників, які пригнічують процеси транскрипції або стимулюють їх.


Слайд #19
ДНК
Гістони
Нуклеосоми


Слайд #20
Нуклеосома – пригнічувач активності генів.
Для активації процесу транскрипції потрібна
ПЕРЕБУДОВА ХРОМАТИНОВИХ НИТОК.


Слайд #21
На експресію генів також впливають зміни хімічного складу ДНК. (але послідовність нуклеотидів при цьому не змінюється!)


Слайд #22
Зближення відповідних структурних генів полегшує їхню взаємодію
Фактори
транскрипції
(білки)
+
Регуляторні
Послідовності
нуклеотидів
=
Ланцюжки,
що зближують віддалені
структурні гени та
їхні регуляторні ділянки


Слайд #23
Активність генів залежить від взаємодіїї молекул НК між собою
РНК – інтерференція – процес пригнічення експресії гена за допомогою молекул мікро-РНК.
Відбувається під час :
Транскрипції
Трансляції
Руйнування ДНК


Слайд #24
Молекули мікро-РНК -
НЕ кодують структуру білків!
Мають незначну довжину!
(19 – 21 пара нуклеотидів)


Слайд #25
Виникнення мікро-РНК
Активація
певних генів
Синтез молекул РНК
з дволанцюговими
ділянками
Вирізання цих ділянок
Утворення
молекул
мікро-ДНК
з цих ділянок


Слайд #26
Окрема молекула
Мікро-Рнк
+
Білкові
молекули
=
Сполука, що забезпечує
Розплітання ланцюгів РНК


Слайд #27
Ланцюг
Мікро РНК
+
Комплентарна
ділянка РНК
=
РІЗНІ НАСЛІДКИ


Слайд #28
Наслідок І
Ущільнення хроматину
та пригнічення
активності гена


Слайд #29
Наслідок ІІ
Після транскрипції
молекула іРНК може
руйнуватись, що
унеможливлює синтез білка


Слайд #30
Наслідок ІІІ
Можлива зупинка
синтезу білка


Слайд #31
Альтернативний
сплайсинг
На відміну від звичайного, під час альтернативного сплайсингу , за участі певних ферментів можуть вирізатися певні екзони як і на початку, так і всередині гену. У результаті цього з однієї ділянки можуть бути синтезовані різні варіанти молекул іРНК, які кодують різні білки.


Слайд #32


Слайд #33
Генетична
інженерія


Слайд #34
Генетична інженерія -
Експериментальна галузь молекулярної генетики.


Слайд #35
Основні завдання генетичної інженерії :
Синтез поза організмом, виділення з клітин і перебудова окремих генів;
Копіювання і розмноження виділених або синтезованих генів;
Введення генів або їхніх груп до геномів інших організмів;
Поєднання різних геномів в одній клітині.