 |
Перечень практических умений по изучаемой теме
|
|
|
|
Умение:
- моделировать процесс кодирования наследственной информации при разных регуляторных сигналах;
- моделировать этапы биосинтеза белка (транскрипция, процессинг, трансляция) с учётом регуляторных механизмов на каждом этапе;
- дифференцировать стадии процесса регуляции генной активности у про- и эукариотической клеток;
- моделировать регуляцию генной активности у прокариот по типу репрессии;
- моделировать регуляцию генной активности у прокариот по типу индукции;
- самостоятельно решать формализованные, а также - ситуационные молекулярно-генетические задачи по данной теме.
Рекомендации по выполнению УИРС:
(требования к оформлению рефератов см. «Занятие №1»)
Предлагаемые темы рефератов:
1. Избыточность генома и регуляция активности генов на претранскрипционном уровне
2. Регуляция транскрипции у прокариот – системы и процессы
3. Регуляция транкрипции у эукариот
4. Супрессорные мутации и регуляция трансляции
5. Посттрансляционный процессинг
6. Теломеры, теломеразы, регуляция жизненного цикла клетки
7. Теломераза и онкогенез. Теломераза и старение
8. Метилирование ДНК – роль в процессах регуляции экспрессии гена
9. Альтернативный сплайсинг – механизмы, роль в онто- и филогенезе
10. Наследственность без ДНК. Прионы
Изготовление таблиц, отражающих:
- новые данные о регуляции экспрессии гена (второй генетический код; регуляция инициации, элонгации и терминации матричных процессов и др.)
Самоконтроль по тестовым заданиям изучаемой темы:
С целью проверки своих знаний выберите правильный ответ на вопросы, приведенные ниже:
1. Изменение схемы сплайсинга – пример регуляции, происходящей на уровне:
|
|
|
а) претранскрипционном
б) транскрипционном
в) посттранскрипционном
г) трансляционном
Эталон: в
2. Скорость транскрипции увеличивает:
а) промотор
б) оператор
в) активатор
г) энхансер
Эталон: г
3. Функция гена-регулятора в экспрессии гена у прокариот:
а) контролирует синтез белка-репрессора
б) активирует промотор
в) блокирует структурные гены
г) взаимодействует с субстратом
Эталон: а
4. В лактозном опероне функцию эффектора (индуктора) выполняет:
а) лактоза
б) белок-репрессор
в) ген-регулятор
г) энхансер
Эталон: а
5. Изменения, происходящие в полипептиде после образования его первичной структуры на рибосоме, являются примером регуляции на уровне:
а) претранскрипционном
б) транскрипционном
в) трансляционном
г) посттрансляционном
Эталон: г
6. Скорость транскрипции замедляет:
а) промотор
б) оператор
в) сайленсер
г) энхансер
Эталон: в
7. Функция белка-репрессора в системе регуляции экспрессии гена у прокариот:
а) взаимодействует со структурными генами
б) блокирует оператор
в) связывается с РНК- полимеразой
г) блокирует промотор
Эталон: б
8. В лактозном опероне при отсутствии лактозы:
а) не функционирует ген-регулятор
б) белок - репрессор связан с геном-оператором
в) отсутствует белок-репрессор
г) блокирован ген-терминатор
Эталон: б
9. Увеличение или уменьшение числа копий какого-либо гена осуществляется на уровне регуляции:
а) претранскрипционном
б) транскрипционном
в) посттранскрипционном
г) трансляционном
Эталон: а
10. Ген- энхансер участвует в регуляции экспрессии следующим образом:
а) уменьшает скорость транскрипции
б) увеличивает скорость транскрипции
в) связывается с белком-репрессором
г) терминирует трансляцию
Эталон: б
Самоконтроль по ситуационным задачам:
Задача 1. Участок инициации синтеза полипептида в молекуле мРНК имеет нуклеотидную последовательность ГУАУАААУГУУУЦААЦАУ.
|
|
|
Какие триплеты данной мРНК кодируют первые аминокислоты полипептида?
Ответ: Первые аминокистлоты полипептида кодируют триплеты (кодоны) матричной РНК: третий - АУГ (инициирующий метиониновый) и все следующие за ним. Значения кодонов см. в таблице кода.
Задача 2. Искусственно синтезированы короткие полинуклеотидные цепочки с таким взаимным расположением нуклеотидов:
…….5/ УУГУУГУУГУУГУУГУУГУУГ…..3/
Каждая цепочка равновероятно (случайно) может начинаться с любой точки – любого нуклеотида. Каким будет результат трансляции всех возможных вариантов таких цепочек?
Ответ: Возможны три варианта трансляции:
а) поли УУГ транслирует полилейцин;
б) поли УГУ транслирует полицистеин;
в) поли ГУУ транслирует поливалин.
Задача 3. Участок мРНК имеет структуру 5/АЦАУГААУГЦЦУЦУАГУЦУААУУУ3/
Известно, что на этом участке находятся точки терминации для одного белка и инициации для следующего.
Что можно сказать о рамках считывания этих белков?
Ответ: Подразумевается, что точка начала считывания расположена перед первым триплетом. Тогда, отсчитывая нуклеотиды по три, видим, что второй триплет – терминирующий кодон - УГА. Стоящий перед ним кодон АЦА транслироваться не будет, а следующий - АУГ является инициирующим для синтеза молекулы белка. Седьмой кодон – терминирующий кодон УАА. Стоящий после него кодон также транслироваться не будет (5/АЦА УГА АУГЦЦУЦУАГУЦ УАА УУУ3/)
Задача 4. Эукариотический ген содержит 5 интронов.
а) что можно сказать о числе экзонов в его составе?
б) какое количество вариантов матричной РНК может образоваться в результате альтернативного сплайсинга при созревании первичного траскрипта?
Ответ: 1) Предполагается, что ген не может начинаться и заканчиваться интроном. Тогда количество экзонов в составе гена, имеющего 5 интронов, будет равным 6.
2) в результате альтернативного сплайсинга при созревании первичного траскрипта гена, содержащего 5 интронов, может образоваться 720 вариантов матричной РНК.
Задача 5. Матричная РНК имеет следующую нуклеотидную последовательность:
КЭП-5\НТО- АУГУГУЦЦАГУУ УГА АЦУУГГГЦЦГЦА-3/НТО- полиаденилированный 3/ конец.
Каким будет результат трансляции данной мРНК на рибосоме, если:
|
|
|
1. В 3/НТО находится особая стимулирующая последовательность, перекодирующая триплет УГА? Каков результат перекодирования триплета УГА?
2. В 3/НТО нет последовательности, перекодирующей триплет УГА?
Ответ: 1. Кодон УГА при наличии особой перекодирующей его последовательности в 3/НТО будет кодировать аминокислоту селеноцистеин. В результате образуется 1 полипептид, содержащий 9 аминокислот.
2. Кодон УГА при отсутствии особой перекодирующей последовательности, будет иметь значение в соответствии с таблицей генетического кода, то есть – выполнять функцию терминирующего кодона при трансляции.
В результате образуются 2 коротких полипептида, каждый из 4-х аминокислот.
Занятие № 6 «Биология клетки. Организация наследственного материала и его реализация»
|
|
|
