Структурно-функциональная организация генетического материала - Дипломная работа

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА Содержание 1. Наследственность и изменчивость - фундаментальные свойства живого 2. Генный уровень организации генетического аппарата 4.1 Химическая организация гена 4.1.1 Структура ДНК. Модель Дж. Уотсона и Ф. Крика 4.1.2 Способ записи генетической информации в молекуле ДНК. Биологический код и его свойства 4.2 Свойства ДНК как вещества наследственности и изменчивости 4.2.1 Самовоспроизведение наследственного материала. Химическая стабильность. Репликация. Рекон 4.2.5 Функциональная классификация генных мутаций 4.2.6 Механизмы, снижающие неблагоприятный эффект генных мутаций 4.3 Использование генетической информации в процессах жизнедеятельности 4.3.1 Роль РНК в реализации наследственной информации 4.3.2 Особенности организации и экспрессии генетической информации у про - и эукариот 1. Происходит смена поколений клеток в организме, смена поколений организмов в популяциях, смена видов в системе биоценоза, смена биоценозов, образующих биосферу. Непрерывность существования и историческое развитие живой природы обусловлены двумя фундаментальными свойствами жизни: наследственностью и изменчивостью. Наследственность является одним из главных факторов эволюции. В 60-х гг. XIX в. основоположник генетики (науки о наследственности и изменчивости) Г. Мендель (1865) высказал первые предположения об организации наследственного материала. Изучение химического состава хромосом выявило два основных вида соединений, образующих эти структуры, - белки и нуклеиновые кислоты. В 60-х гг. работами М. Ниренберга, С. Очоа, X. Кораны и других была произведена полная расшифровка генетического кода, установлено соответствие триплетов нуклеотидов в молекуле нуклеиновых кислот определенным аминокислотам. Научно-практическое направление молекулярной биологии, имеющее целью определение нуклеотидных последовательностей молекул ДНК, получило название геномики. 3. Свойства белковой молекулы определяются аминокислотной последовательностью ее полипептидной цепи, которая прямо задается последовательностью нуклеотидов в ДНК соответствующего гена и является элементарным, или простым, признаком. К первому атому углерода в молекуле пентозы С-1 присоединяется азотистое основание (аденин, гуанин, цитозин, тимин или урацил), а к пятому атому углерода С-5 с помощью эфирной связи - фосфат; у третьего атома углерода С-3 всегда имеется гидроксильная группа - ОН (рис.1). В результате образуется полинуклеотидная цепь. Схема соединения нуклеотидов в полинуклеотидную цепь Рис.3. Пространственные модели левозакрученной Z-формы (I) и правозакрученной В-формы (II) ДНК Таким образом, в структурной организации молекулы ДНК можно выделить первичную структуру - полинуклеотидную цепь, вторичную структуру-две комплементарные друг другу и антипараллельные полинуклеотидные цепи, соединенные водородными связями, и третичную структуру - трехмерную спираль с приведенными выше пространственными характеристиками. 4.1.2 Способ записи генетической информации в молекуле ДНК. Доказательством неперекрываемости генетического кода является замена только одной аминокислоты в пептиде при замене одного нуклеотида в ДНК. В случае включения нуклеотида в несколько перекрывающихся триплетов его замена влекла бы за собой замену 2-3 аминокислот в пептидной цепи. Рис.7.