"Регуляция биосинтеза белка. Современное представление о гене"

• 1 слайд

  Регуляция биосинтеза белка. Современное представление о гене
  

• 2 слайд

  Цель урока
  Закрепить знания о биосинтезе белка.
  Раскрыть сущность регуляции процессов транскрипции и трансляции.
  Сформировать представление о гене как функциональной единице генетического материала .
  
  
  

• 3 слайд

  План урока
  Основные понятия о биосинтезе белка.
  Строение генов прокариот и эукариот.
  Регуляция биосинтеза белка.
  
  
  

• 4 слайд

  Биосинтез белка
  Биосинтез белка — это один из видов пластического обмена, в ходе которого наследственная информация, закодированная в генах ДНК, реализуется в определённую последовательность аминокислот в белковых молекулах.
  Процесс биосинтеза белка состоит из двух этапов: транскрипции и трансляции.
  Каждый этап биосинтеза катализируется соответствующим ферментом и обеспечивается энергией АТФ .
  Биосинтез происходит в клетках с огромной скоростью. В организме высших животных в одну минуту образуется до 60 тыс. пептидных связей.
  
  
  
  
  
  
  

• 5 слайд

  репликация ДНК?
  Транскрипция — это биосинтез молекул иРНК на соответствующих участках ДНК.
  Трансляция — это биосинтез полипептидной цепи на молекуле иРНК, при котором происходит перевод генетической информации в последовательность аминокислот полипептидной цепи.
  
  
  

• 6 слайд

  Генетический аппарат клетки
  В общем смысле ген – это единица наследственности. Однако структурно-функциональная организация гена сложная и разнообразная. Ее изучает молекулярная генетика.
  Упрощенно ген представляют как участок молекулы ДНК, который кодирует определенный полипептид (опосредованно через информационную РНК) или функциональную РНК (транспортную, рибосомальную и др.)
  

• 7 слайд

  Ф.Жакоб и Ж.Моно 1961: общая теория регуляции генов
  
  Сущность теории сводится к «выключению» или «включению» генов как функционирующих единиц, к возможности или невозможности проявления их способности передавать информацию о структуре белка.
  •У прокариот гены, контролирующие синтез белков-ферментов, катализирующих ход последовательных биохимических реакций, объединяются в структурно-функциональную единицу – оперон.
  

• 8 слайд

  Строение гена прокариот
  СГ- структурные гены содержат генетические инструкции об аминокислотных последовательностях белков.
  О- оператор управляет структурными генами.
  ГР- ген-регулятор регулирует активность структурных генов через оператор с помощью репрессора(если связывается с оператором, то включает его)
  П- промотор-участок начала транскрипции, место присоединения РНК-полимеразы, последовательность оснований в нем определяет, какая из цепей ДНК станет матрицей.
  Т- терминатор- сигнал к прекращению транскрипции.
  Структурные гены и регуляторные элементы: промотор, оператор и терминатор называют опероном
  
  
  

• 9 слайд

  Виды оперонов
  Индуцибельный- регулятором является исходный продукт (субстрат). Субстрат стимулирует реакции своего метаболизма
  Репрессибельный- регулятором является конечный продукт (корепрессор). Он тормозит реакции, ведущие к его образованию.
  Состав индуцибельного оперона:
  •Структурные гены, кодирующие белки-ферменты
  •Промотор – участок молекулы ДНК, к которому присоединяется РНК-полимераза
  •Оператор – участок молекулы ДНК, место связывания с регуляторным белком-репрессором.
  •Индуктор – метаболит, который связывается с белком-репрессором и переводит его в неактивную форму.
  Синтез белка – репрессора контролируется геном- регулятором. Белок-репрессор обладает сродством и к оператору и к метаболиту.
  
  

• 10 слайд

  Регуляция транскрипции и трансляции в клетке прокариот
  

• 11 слайд

• 12 слайд

• 13 слайд

  Эксперимент Жакоба и Моно
  

• 14 слайд

  Строение гена эукариот
  ГР- регуляторная зона влияет на активность гена на определенной стадии онтогенеза.
  П- промотор- место присоединения РНК-полимеразы.
  СГ- структурная часть гена, содержит информацию о первичной структуре белка.
  Э- экзоны- участки ДНК, несущие информацию о строении белка.
  И- интроны- некодирующие участки ДНК, не входят в состав зрелой молекулы иРНК
  Т- терминатор- сигнал к прекращению транскрипции
  Сплайсинг- процесс вырезания интронов и сшивания экзонов.
  

• 15 слайд

  Регуляция биосинтеза белка у эукариот
  Регуляция биосинтеза белка у ЭУКАРИОТ происходит на всех уровнях матричных биосинтезов.
  1. На уровне транскрипции - групповая репрессия гистонами. У человека 90% ДНК репрессировано.
  2. Амплификация генов - повышение числа копий гена в геноме (повышается площадь транскрипции).
  3. Регуляция транскрипции сигналами-регуляторами.
  4. Регуляция на уровне процессинга МРНК разрешение или запрещение процессинга.
  5. На уровне стабильности и активности МРНК.
  6. Регуляция на уровне трансляции.
  

• 16 слайд

  Проверка усвоенного материала
  Дайте определение «ген-это»
  Назовите фамилии ученых, создавших общую теорию регуляции генов
  Структурные гены и регуляторные элементы: промотор, оператор и терминатор называют «?»
  Назовите виды оперонов
  На каких этапах происходит регуляция биосинтеза белка у эукариот?
  
  
  
  
  
  
  

• 17 слайд