Молекулярные основы наследственности

1. Лекция № 4 молекулярные основы наследственности

ЛЕКЦИЯ № 4
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ
НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
Лектор: Мкртчян Г.В.
канд. с.-х. наук, доцент

2.

Дезоксирибонуклеиновая
кислота́
(ДНК)
—
один
из
двух
типов
рибонуклеиновых кислот, обеспечивающих
хранение, передачу из поколения в
поколение и реализацию генетической
программы развития и функционирования
живых организмов. Основная роль ДНК в
клетках — долговременное хранение
информации о структуре РНК и белков.

3. Строение ДНК

Нуклеотид ДНК состоит из
азотистого основания (в ДНК 4 типа:
аденин, тимин, цитозин, гуанин)
моносахара дезоксирибозы
фосфорной кислоты

4. Репликация ДНК

Молекула ДНК, состоящая из двух спиралей,
удваивается при делении клетки. Удвоение
ДНК основано на том, что при расплетении
нитей к каждой нити можно достроить
комплементарную копию, таким образом
получая две нити молекулы ДНК, копирующие
исходную.
Репликацию ДНК осуществляет фермент ДНКполимераза.
Этот
фермент
способен
наращивать ДНК только на 3΄– конце.

5.

Рибонуклеи́новая кислота (РНК) — одна
из трёх основных макромолекул (две
другие — ДНК и белки), которые
содержатся в клетках всех живых
организмов.

6.

Типы РНК
Матричная (информационная) РНК —
РНК, которая служит посредником при
передаче информации, закодированной в
ДНК к рибосомам, молекулярным
машинам, синтезирующим белки живого
организма.
Кодирующая последовательность РНК
определяет последовательность
аминокислот полипептидной цепи белка.

7.

Транспортные (тРНК) — малые,
состоящие из приблизительно 80
нуклеотидов, молекулы с консервативной
третичной структурой. Они переносят
специфические аминокислоты в место
синтеза пептидной связи в рибосоме.
Каждая тРНК содержит участок для
присоединения аминокислоты и антикодон
для узнавания и присоединения к кодонам
мРНК.

8.

Рибосомальные
РНК
—
каталитическая составляющая рибосом.
Три из четырёх типов рРНК синтезируются
в ядрышке. В цитоплазме рибосомальные
РНК соединяются с рибосомальными
белками и формируют нуклеопротеин,
называемый
рибосомой.
Рибосома
присоединяется к мРНК и синтезирует
белок.
(рРНК)

9. Роль нуклеиновых кислот в осуществлении наследственной информации

Нуклеиновые кислоты – это линейные
неразветвленные
гетерополимеры,
мономерами которых являются нуклеотиды,
связанные фосфодиэфирными связями.
Нуклеотиды – это органические вещества,
молекулы которых состоят из остатка
пентозы (рибозы или дезоксирибозы), к
которому ковалентно присоединены остаток
фосфорной кислоты и азотистое основание.

10.

Азотистые основания в составе нуклеотидов
делятся на две группы: пуриновые(аденин и
гуанин)
и пиримидиновые (цитозин, тимин и урацил).
Дезоксирибонуклеотиды включают в свой
состав дезоксирибозу и одно из азотистых
оснований: аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т)
, цитозин (Ц). Рибонуклеотиды включают в
свой состав рибозу и одно из азотистых
оснований: аденин (А), гуанин (Г), урацил(У)
, цитозин (Ц).

11.

Нуклеиновые кислоты. Существует два типа
нуклеиновых кислот: ДНК (дезоксирибонуклеиновая
кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота).
Нуклеиновые кислоты обеспечивают хранение,
воспроизведение
и
реализацию
генетической
(наследственной) информации. Эта информация
отражена (закодирована) в виде нуклеотидных
последовательностей.
В
частности,
последовательность нуклеотидов отражает первичную
структуру
белков.
Соответствие
между
аминокислотами и кодирующими их нуклеотидными
последовательностями
называется
генетическим
кодом. Единицей генетического кода ДНК и РНК
является триплет – последовательность из трех
нуклеотидов.

12. Генетический код и его свойства

Генети́ческий код- последовательность
нуклеотидов в молекуле ДНК, определяющая
последовательность аминокислот в молекуле
синтезируемого белка.
Белки- биологические полимеры,
мономерами которых являются 20
аминокислот.
Генетический код триплетен. Триплет (кодон)
– последовательность трех нуклеотидов,
кодирующая одну аминокислоту.

13.

Общие свойства генетического кода.
Отражение одних объектов с помощью других
называется
кодированием.
Отражение
структуры белков в виде триплетов ДНК
называется кодом ДНК, или генетическим
кодом.
Благодаря
генетическому
коду
устанавливается однозначное соответствие
между нуклеотидными последовательностями
нуклеиновых кислот и аминокислотами,
входящими в состав белков. Генетический код
обладает
следующими
основными
свойствами:

14.

1. Генетический код триплетен: каждая
аминокислота кодируется триплетом
нуклеотидов ДНК и соответствующим
триплетом иРНК. При этом кодоны ничем не
отделены друг от друга (отсутствуют
«запятые»);
2. Генетический код
является избыточным (вырожденным):
почти все аминокислоты могут кодироваться
разными кодонами. Только двум
аминокислотам соответствует по одному
кодону: метионину (АУГ) и триптофану
(УГГ). Зато лейцину, серину и аргинину
соответствует по 6 разных кодонов;

15.

3. Генетический код
является неперекрывающимся: каждая
пара нуклеотидов принадлежит только
одному кодону (исключения обнаружены
у вирусов);
4. Генетический код един для
подавляющего большинства
биологических систем. Однако имеются и
исключения, например, у инфузорий и в
митохондриях разных организмов.
Поэтому генетический код
называют квазиуниверсальным.

16.

Для большинства аминокислот имеется по
несколько кодонов. Код, в котором число
аминокислот меньше числа кодонов,
называется вырожденным.