Презентация на тему: Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности

Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реакции с участием ДНК
Реализация генетической информации
Живые организмы делятся на два больших подцарства:
Основные отличия про- и эукариот
Некоторые замечания
Строение генов про- и эукариот
У прокариот транскрипция (1) и трансляция(2) не разделены ни в пространстве, ни во времени
Строение лактозного оперона бактерии кишечной палочки ( E.coli).
Типичный ген эукариот всегда имеет собственный промотор и несколько регуляторов
Этапы реализации генетической информации :
У эукариот разделены во времени и пространстве
1. Транскрипция - синтез РНК ( любых видов ) по матрице ДНК
В транскрипции различают
Инициация транскрипции : фермент РНК-полимераза связывается с промотором на одной из цепей ДНК. ( РНК-полимераза I и III транскрибируют гены т- и р-РНК;
2.Элонгация – по принципу комплементарности и антипараллельности на матричной цепи ДНК строится РНК- копия
3. Терминация. Сигналом для этого служит образование «шпильки» на РНК, при этом РНК отсоединяется от ДНК
2. Постранскрипционные процессы. Процессинг (созревание) РНК (у эукариот)
Процессинг РНК включает: 1.присоединение кэпа (7-метилгуанозина) к 5 концу, 2.полиаденилового хвоста к 3 концу, 3.вырезание интронов 4.сплайсинг(сшивание)
Зрелая мРНК готова к выходу из ядра клетки
Примеры генов с различным числом интронов
3. Трансляция – синтез белка на рибосоме по матрице мРНК
В трансляции участвуют:
Рибосомы состоят из нескольких десятков белков и рРНК. У бактерий они мельче (70 S ), у эукариот – 80 S
Транспортная РНК ( тРНК) подвозит аминокислоты к рибосоме. Ее изображают в форме клеверного листа.
Аминокислота присоединяется к соответствующей тРНК при помощи фермента аминоацил-тРНК-синтетазы
Все аминокислоты имеет общую для всех часть молекулы и радикал, у всех разный, который определяет их химические свойства
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Основные аминокислоты и их обозначения
Трансляция происходит в соответствии с генетическим кодом.
Свойства генетического кода
Таблица кода может быть представлена по-разному
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
В трансляции, как и в транскрипции выделяют
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности
По одной мРНК могут перемещаться несколько рибосом друг за другом – так синтезируется больше белка
4. Процессинг белка. Посттрансляционные процессы. В ходе трансляции образуется первичная структура белка. Затем белок приобретает вторичную, третичную и
Фолдинг – сворачивание, приобретение белком его окончательной структуры
Каждый белок уникален по своей пространственной структуре
Медицинские приложения:
1/51
Средняя оценка: 4.3/5 (всего оценок: 37)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (905 Кб)
1

Первый слайд презентации

Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности экспрессии генов у про- и эукариот. Этапы реализации генетической информации.

Изображение слайда
2

Слайд 2: Реакции с участием ДНК

Репликация (самоудвоение ДНК) Рекомбинация (обмен участками между молекулами ДНК) Репарация (самовосстановление ДНК) Транскрипция (синтез РНК на ДНК) Обратная транскрипция (синтез ДНК на РНК – у некоторых вирусов) Мутирование (изменение строения ДНК)

Изображение слайда
3

Слайд 3: Реализация генетической информации

Реализация генетической информации – это путь от гена к признаку. В основе признака лежит белок. Ген – это участок молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), содержащий информацию о строении белка, а также т- или р-РНК. То есть реализация генетической информации – это синтез белка.

Изображение слайда
4

Слайд 4: Живые организмы делятся на два больших подцарства:

Прокариоты (доядерные) Эукариоты (ядерные) растения грибы животные бактерии синезеленые водоросли

Изображение слайда
5

Слайд 5: Основные отличия про- и эукариот

Прокариоты Ядра нет ДНК – кольцевая, лежит в цитоплазме Рибосомы 70 S Нет мембранных органоидов Клеточная стенка из муреина Эукариоты Есть ядро ДНК – линейная, образует хромосомы Рибосомы 8 0 S Много мембранных органоидов Клеточная стенка у растений из целлюлозы, у грибов из хитина

Изображение слайда
6

Слайд 6: Некоторые замечания

Каждый ген имеет «начало» - промотор, последовательность ДНК типа ТАТААТ, поскольку А=Т связь легче разорвать. Часть ДНК не является генами промотор структурная часть ген

Изображение слайда
7

Слайд 7: Строение генов про- и эукариот

Прокариоты Основная часть ДНК - гены Гены образуют «бригады» - опероны, с общим промотором и регулятором Гены не имеют интронов Транскрипция и трансляция не разделены в пространстве и во времени Эукариоты Основная часть ДНК не является генами Каждый ген имеет свой промотор и несколько регуляторов Большинство генов состоят из интронов и экзонов Транскрипция и трансляция разделены в пространстве и во времени

Изображение слайда
8

Слайд 8: У прокариот транскрипция (1) и трансляция(2) не разделены ни в пространстве, ни во времени

прокариотическая клетка Кольцевая ДНК мРНК рибосомы белок 5 ’ 3’ (1) (2)

Изображение слайда
9

Слайд 9: Строение лактозного оперона бактерии кишечной палочки ( E.coli)

РНК-полимераза Промотор – область присоединения РНК-полимеразы, общий для всех трех генов z 3 гена для белков одной цепочки химических реакций мРНК Три белка: галактозидаза, пермеаза и трансацетилаза, нужные для переваривания лактозы синтезируются одновременно ДНК

Изображение слайда
10

Слайд 10: Типичный ген эукариот всегда имеет собственный промотор и несколько регуляторов

регуляторы промотор лидер трейлер кодирующая область - экзоны и интроны Интроны потом будут вырезаны

Изображение слайда
11

Слайд 11: Этапы реализации генетической информации :

Транскрипция Посттранскрипционные процессы Трансляция Посттрансляционные процессы

Изображение слайда
12

Слайд 12: У эукариот разделены во времени и пространстве

Транскрипция – синтез РНК по матрице ДНК Процессинг РНК (созревание РНК) Трансляция РНК – синтез белка по матрице РНК Процессинг белка (созревание белка) – приобретение белком его окончательной структуры В ядре клетки В цито-плазме клетки

Изображение слайда
13

Слайд 13: 1. Транскрипция - синтез РНК ( любых видов ) по матрице ДНК

В качестве матричной выступает цепь ДНК 3 ’  5’. Цепь 5’  3’ в транскрипции не участвует. Эту цепь называют кодогенной, т.к. последовательность нуклеотидов РНК (кодонов) совпадает с ее последовательностью

Изображение слайда
14

Слайд 14: В транскрипции различают

Начало – инициацию Удлинение цепи РНК – элонгацию Окончание - терминацию

Изображение слайда
15

Слайд 15: Инициация транскрипции : фермент РНК-полимераза связывается с промотором на одной из цепей ДНК. ( РНК-полимераза I и III транскрибируют гены т- и р-РНК; РНК-полимераза II – гены белков.)

5 3 3 5 ДНК промотор РНК-полимераза

Изображение слайда
16

Слайд 16: 2.Элонгация – по принципу комплементарности и антипараллельности на матричной цепи ДНК строится РНК- копия

кодогенная цепь матричная цепь ц А У Г Ц У Ц

Изображение слайда
17

Слайд 17: 3. Терминация. Сигналом для этого служит образование «шпильки» на РНК, при этом РНК отсоединяется от ДНК

РНК Сигнал терминации Самопроизвольное сворачивание «шпилька»

Изображение слайда
18

Слайд 18: 2. Постранскрипционные процессы. Процессинг (созревание) РНК (у эукариот)

Изображение слайда
19

Слайд 19: Процессинг РНК включает: 1.присоединение кэпа (7-метилгуанозина) к 5 концу, 2.полиаденилового хвоста к 3 концу, 3.вырезание интронов 4.сплайсинг(сшивание) экзонов

5 ’ -конец экзон 1 интрон 1 экзон 2 интрон 2 экзон 3 3’- конец Поли-А-хвост кэп Вырезание интронов

Изображение слайда
20

Слайд 20: Зрелая мРНК готова к выходу из ядра клетки

экзон1 экзон 2 экзон 3 полиА-хвост 5 конец 3 конец Ядерная мембрана с порами мРНК кэп

Изображение слайда
21

Слайд 21: Примеры генов с различным числом интронов

Экзоны интроны Примеры генов с различным числом интронов Цифры - количество пар нуклеотидов

Изображение слайда
22

Слайд 22: 3. Трансляция – синтез белка на рибосоме по матрице мРНК

Изображение слайда
23

Слайд 23: В трансляции участвуют:

Рибосомы мРНК тРНК Аминокислоты

Изображение слайда
24

Слайд 24: Рибосомы состоят из нескольких десятков белков и рРНК. У бактерий они мельче (70 S ), у эукариот – 80 S

Большая субъединица Малая субъединица Условное изображение рибосомы. Р и А – пептидильный и аминоацильный участки

Изображение слайда
25

Слайд 25: Транспортная РНК ( тРНК) подвозит аминокислоты к рибосоме. Ее изображают в форме клеверного листа

антикодон Аминокислота (в данном случае: триптофан)

Изображение слайда
26

Слайд 26: Аминокислота присоединяется к соответствующей тРНК при помощи фермента аминоацил-тРНК-синтетазы

тРНК ЦЦА аминокислота Фермент + энергия АТФ 5 ’ 3’

Изображение слайда
27

Слайд 27: Все аминокислоты имеет общую для всех часть молекулы и радикал, у всех разный, который определяет их химические свойства

Н— N—C—C = O H OH H R аминогруппа карбоксильная группа

Изображение слайда
28

Слайд 28

аминокислоты

Изображение слайда
29

Слайд 29: Основные аминокислоты и их обозначения

Аланин A Ала Аргинин R Арг Аспарагиновая кислота D Асп Аспарагин N Асн Валин V Вал Гистидин H Гис Глицин G Гли Глутаминовая кислота E Глу Глутамин Q Глн Изолейцин I Иле Лейцин L Лей Лизин K Лиз Метионин M Мет Пролин P Про Серин S Сер Тирозин Y Тир Треонин T Тре Триптофан W Три Фенилаланин F Фен Цистеин C Цис

Изображение слайда
30

Слайд 30: Трансляция происходит в соответствии с генетическим кодом

Изображение слайда
31

Слайд 31: Свойства генетического кода

Код триплетен (три нуклеотида ДНК или РНК соотвтствуют 1 аминокислоте белка) Код специфичен (триплет кодирует определенную аминокислоту) Код неперекрываем Код вырожден (на одну аминокислоту приходится более одного триплета) Код универсален (одинаков у всех организмов на Земле) Есть три стоп (нонсенс) кодона (кодона терминатора)

Изображение слайда
32

Слайд 32: Таблица кода может быть представлена по-разному

Изображение слайда
33

Слайд 33

Изображение слайда
34

Слайд 34

Изображение слайда
35

Слайд 35

Изображение слайда
36

Слайд 36

Изображение слайда
37

Слайд 37: В трансляции, как и в транскрипции выделяют

Инициацию (начало). Метиониновая тРНК присоединяется к стартовому кодону АУГ и рибосома собирается. Элонгацию (удлинение) пептид растет за счет образования пептидных связей. Терминацию (завершение). Процесс доходит до одного из стоп-кодонов.

Изображение слайда
38

Слайд 38

АУГГГГУУУАААЦЦЦАЦГ……………………….УГА «КЭП» метионин тРНК для метионина 5 ’ 3 ’ иРНК (мРНК) малая субъединица рибосомы большая субъединица рибосомы УАЦ кодон антикодон 1. Инициация «хвост»

Изображение слайда
39

Слайд 39

АУГГГГУУУАААЦЦЦАЦГ……………………….УГА 5 ’ 3 ’ мРНК малая субъединица рибосомы большая субъединица рибосомы

Изображение слайда
40

Слайд 40

АУГГГГУУУАААЦЦЦАЦГ……………………….УГА 5 ’ 3 ’ УАЦ ЦЦЦ пролин 2. Элонгация

Изображение слайда
41

Слайд 41

АУГГГГУУУАААЦЦЦАЦГ……………………….УГА 5 ’ 3 ’ УАЦ Функциональный центр рибосомы: в нем различают А и Р участки Р А

Изображение слайда
42

Слайд 42

АУГГГГУУУАААЦЦЦАЦГ……………………….УГА 5 ’ 3 ’ УАЦ ЦЦЦ Между двумя аминокислотами образуется пептидная связь и первая т РНК уходит в цитоплазму за новой аминокислотой Затем рибосома сдвигается на один триплет вдоль мРНК

Изображение слайда
43

Слайд 43

АУГГГГУУУАААЦЦЦАЦГ……………………….УГА 5 ’ 3 ’ УАЦ ЦЦЦ ААА лизин В А-участок подходит 3-я аминокислота Р А

Изображение слайда
44

Слайд 44

АУГГГГУУУАААЦЦЦАЦГ……………………….УГА 5 ’ 3 ’ ЦЦЦ Опять образуется пептидная связь и опять т РНК уходит, а рибосома передвигается на 1 триплет ААА

Изображение слайда
45

Слайд 45

АУГГГГУУУАААЦЦЦАЦГ……………………….УГА 5 ’ 3 ’ а пептид растет до тех пор, пока в А участок функционального центра не попадет один из стоп-триплетов ААА Никакая тРНК не присоединяется к ним и синтез белка оканчивается Рибосома продолжает движение,

Изображение слайда
46

Слайд 46

АУГГГГУУУАААЦЦЦАЦГ……………………….УГА 5 ’ 3 ’ Пептид покидает рибосому и она распадается опять на 2 субъединицы 3. Терминация

Изображение слайда
47

Слайд 47: По одной мРНК могут перемещаться несколько рибосом друг за другом – так синтезируется больше белка

Изображение слайда
48

Слайд 48: 4. Процессинг белка. Посттрансляционные процессы. В ходе трансляции образуется первичная структура белка. Затем белок приобретает вторичную, третичную и четвертичную структуру

Изображение слайда
49

Слайд 49: Фолдинг – сворачивание, приобретение белком его окончательной структуры

Изображение слайда
50

Слайд 50: Каждый белок уникален по своей пространственной структуре

Изображение слайда
51

Последний слайд презентации: Реализация генетической информации. Строение генов про- и эукариот. Особенности: Медицинские приложения:

Реакции синтеза белка являются точкой приложения для действия многих лекарств и токсинов Большинство антибиотиков нарушают трансляцию у прокариот. ( Поскольку рибосомы митохондрий сходны с прокариотными, антибиотики влияют и на работу митохондрий ) Дифтерийный токсин блокирует трансляцию у эукариот.

Изображение слайда