Молекулярная организация гена презентация

Содержание

Геном человека Ядерный геном 3.3млрд пн, 26000 пар генов Митохондр.геном 16 600пн, 37 генов Гены и свя- занные с ними последоват. Внегенная ДНК Уникальные последов. Умеренно и высоко

Слайд 1Молекулярная организация гена

Слайд 2

Слайд 3
Геном человека

Ядерный геном
3.3млрд пн, 26000 пар генов

Митохондр.геном
16 600пн, 37 генов
Гены и

свя-
занные с ними
последоват.

Внегенная
ДНК

Уникальные
последов.

Умеренно и высоко
повтор.последоват.

Тандемы
и кластеры

Разбросанные
повторы

Экзоны

Некодирующие
участки

Псевдогены

Фрагменты
генов

Интроны,
нетранслир.
послед.

25%

75%

10%


90%

60%

40%

Слайд 4Human genome

Слайд 6Генетические термины
Ген
Геном
Геномика
Генотип
Плазмотип
Цистрон
Транскрипционная единица (Транскриптон)
Транскриптом
Протеином
Экзон/Интроны
Генная экспрессия

Слайд 7Современная концепция рассматривает ген с разных точек зрения:
Физической



Функциональной

Генетической

Слайд 8 Ген – это участок ДНК, который содержит информацию о синтезе: -        

одной полипептидной цепи; -         нескольких родственных полипептидных цепей; -         молекулы РНК (тРНК, рРНК).

Слайд 9Классификация генов
По локализации
По конечному продукту
По особенностям транскрипции
По месту экспрессии
По периоду экспрессии
По

количеству копий



Слайд 10 Примеры семейств генов

Слайд 11Количество и размеры генов у разных организмов

Слайд 12Общее строение генов

Слайд 13Строение генов 1-го класса (рРНК)
кодируют 5,8S; 18S; 28S РНК,
расположены

в области ядрышкового организатора,
организованы в смешанные транскрипционные единицы, которые умеренно повторяются (до 200-300 раз) и разделены спейсерами
не имеют интронов
промотор расположен на расстоянии -45+20

Слайд 14Строение смешанной транскрипционной единицы генов первого класса
Промотор (-45 ... +20)

Ген 18S
Ген 5,8S
Ген 28S
Терминатор


х n

Слайд 15Функции генов 1-го класса
На молекулярном уровне – кодируют синтез молекул рРНК

18S, 5,8S и 28S

На клеточном уровне – обеспечивают образование рибосомных частиц

На организменном уровне – обеспечивают синтез белков, необходимых для роста и развития организма.

Слайд 16Этапы экспрессии генов 1-го класса
Активация и транскрипция генов с образованием пре-рРНК

Процессинг

пре-рРНК с образованием рРНК 18S, 5,8S и 28S

Сборка рибосомных частиц 40S и 60S

Транспорт рибосомных частиц из ядра в цитоплазму

Сборка рабочей рибосомы 80S и начало трансляции.

Слайд 17Строение генов 2-го класса

Слайд 18Особенности строения структурных генов
образуют моноцистронные транскрипционные единицы

промотор не переписывается и имеет

сложное строение

разделены некодирующими последовательностями - спейсерами

имеют интроны, которые располагаются между экзонами.

Слайд 19Организация генов 2-го класса

Слайд 20Размеры экзонов и интронов у ряда генов человека

Слайд 21Функции структурных генов:
На молекулярном уровне – биосинтез полипептида?образование функционального белка;

На клеточном

уровне – образование клеточной структуры, метаболической цепи, сигнального пути;

На уровне организма– определенный признак.

Слайд 22Этапы экспрессии генов 2-го класса
Активация и транскрипция генов с образованием пре-мРНК

Процессинг

пре-мРНК с образованием зрелой мРНК

Перенос мРНК из ядра в цитоплазму

Трансляция и синтез полипептидной цепи

Конформация и изменения полипептидной цепи с образованием функционального белка.

Слайд 23Организация генов 3-го класса
кодируют 5S РНК и тРНК,
организованы в

виде тандемных повторов (до 3000 раз),
не имеют интронов,
промотор расположен внутри транскрибируемой части (+55+80),
перемежаются с псевдогенами.

Слайд 24Функции генов 3-го класса
На молекулярном уровне – кодируют синтез молекул тРНК

и рРНК 5S

На клеточном уровне – рРНК 5S обеспечивают образование рибосомных частиц, а тРНК обеспечивает чтение генетической информации и транспорт аминокислот к рибосомам

На организменном уровне – обеспечивают синтез белков, необходимых для роста и развития организма.

Слайд 25Этапы экспрессии генов 5S рРНК
Активация и транскрипция генов с образованием пре-рРНК;

Процессинг пре-рРНК с образованием рРНК 5S;
Сборка рибосомных частиц 40S и 60S;
Транспорт рибосомных частиц из ядра в цитоплазму;

Этапы экспрессии генов тРНК:

Активация и транскрипция генов с образованием пре-тРНК;
Процессинг пре-тРНК с образованием молекул различных тРНК;
Перенос тРНК из ядра в цитоплазму;
Формирование комплекса аминоацил-тРНК ;
Чтение генетической информации и синтез полипептидной цепи

Слайд 26Каждая клетка содержит полный набор генов
(30-40000 пар генов в 46 молекулах

ДНК)

Экспрессия – 10% генов

Гены с постоянной экспрессией
Гены рРНК
Гены тРНК
Гены домашнего хозяйства

Гены с временной экспрессией в зависимости от:
- типа ткани;
- периода онтогенеза;
- клеточного цикла;
- факторов среды

Молчащие гены
(без экспрессии)
псевдогены


Слайд 27Псевдогены
Псевдогены (pseudogenes) — нефункциональные аналоги структурных генов, утратившие способность кодировать

белок и не экспрессирующиеся в клетке

Псевдогены - это неработающие, "молчащие" гены, которые возникают в результате мутаций, выводящих нормальные "рабочие" гены из строя

Псевдогены представляют собой своеобразную "историческую хронику", рассказывающую об образе жизни и адаптациях далеких предков изучаемого организма.

Слайд 28Псевдогены
Дуплицированные псевдогены. Они возникают за счет дупликаций определенных генов, которые вследствие

этого теряют способность к транскрипции и трансляции.

2. Процессированные псевдогены. Они возникают в результате обратной транскрипции с последующим внедрением образованной комплементарной ДНК в геном. У них нет промотора и интронов, в ходе эволюции они могут накапливать различные мутации.

В геноме человека, как полагают, не менее 3 тыс. последовательностей можно рассматривать в качестве псевдогенов.

Слайд 29Митохондриальный
геном человека
(плазмотип)
1-2% генома клетки;
кольцевая молекула ДНК (2-10 в одной

митохондрии) из 16 569 п.н.
37 генов (22 – для тРНК, 2- для рРНК и 13 структурных),

Слайд 30Особенности митохондриальных генов:

компактное расположение генов,
преобладание кодирующих последовательностей (99,9%),
отсутствие

интронов,
наличие двух полицистронных транскрипционных единиц,
наследование по материнской линии.
.

Слайд 32Особенности прокариотных генов
ДНК кольцевой формы,
структурные гены имеют более простое строение и

организованы в опероны,
оперон имеет один промотор и несколько структурных генов,
интроны отсутствуют, а некодирующих последовательностей очень мало

Слайд 33Строение оперона прокариот

Слайд 34Строение генов для рРНК и тРНК у прокариот
организованы в смешанные

транскрипционные единицы и разделены спейсерами,
рассеяны по геному и транскрибируются вместе с другими генами

Слайд 36Транспозоны (мобильные генетические элементы)

Слайд 37 Транспозоны (мобильные генетические элементы)
Это последовательности ДНК, способные перемещаться из одного места

в другое.
У эукариот составляют до 10-20% генома.
Различают простые и сложные транспозоны:

Слайд 38 Одной из основных причин рака могут быть транспозоны !!!

29.06.2012

03.10.2012
В работе выполнен анализ TE вставок в 43 полно-геномных последовательностях представителей клеток пяти различных форм рака.

Слайд 39Примеры вовлечения ретровирусов в регуляцию генов клеточных белков (2004)

Слайд 40Классификация транспозонов

Слайд 41Механизмы транспозиции
Консервативная транспозиция

Репликативная транспозиция

Ретротранспозиция

Слайд 43Биологическая роль транспозонов
Сайт-специфическая рекомбинация
Индивидуальный полиморфизм ДНК
Инсерционный мутагенез
Геномная настабильность?образование ломких участков ДНК
Эволюция

геномов

Слайд 44Значение транспозонов в патологии человека
Изменение структуры/ функций генов? возникновение наследственных болезней

(гемофилия B, эпилепсия, retinita pigmentosum, etc)
Увеличивает генетическое разнообразие патогенов? повышает устойчивость к антибиотикам и действию иммунной системы человека

Слайд 45Информация к размышлению…

Слайд 46Гены боли

Слайд 47 Система болевого восприятия достаточно сложна — в ней участвует множество

рецепторов, нейронов и нейронных структур.
Трудно было ожидать, что найдется один-единственный ген, отключение которого может приводить к полной потере болевой чувствительности.
НО……
Ген (SCN9A) находится на второй хромосоме и кодирует белок, участвующий в транспорте ионов натрия через мембраны нейронов, отвечающих за болевые ощущения.


Один-единственный ген???

Слайд 48Ген SRY-переключатель пола

Слайд 49Память — одна из психических функций и видов умственной деятельности, предназначенная сохранять,

накапливать и воспроизводить информацию.

Слайд 50Белки, участвующие в образовании долговременной памяти.

Слайд 52Ген памяти
Кодирование белка NPAS4.

Стимуляция транскрипции и синтеза белков и облегчения связей

между нейронами.

Запоминание.

Слайд 53ИФР2 ген расположен на коротком плече хромосомы 11 в позиции 15.5.
Активация генов, ответственных за

синтез ИФР2 начинается через 20-36 часов после обучения.

Слайд 54Если нужно что то запомнить:
Стоит повторить на следующий день.
Мозг получает допинг.
Больше

новых знаний -- больше белка, который помогает усваивать информацию.

Слайд 55Белки сертуины помогут улучшить память и способности к обучению
Директор Института обучения

и памяти Пиковера Массачусетского технологического института
Ли-Хуэй Цай (Li-Huei Tsai).

Ученые продемонстрировали, что сертуины повышают синаптическую пластичность, манипулируя крошечными фрагментами генетического материала, известными как микроРНК, которые, как было выявлено в последнее время, играют важную роль в регуляции экспрессии генов.

Слайд 56Гены интеллекта

Слайд 57«Общий интеллект - универсальная психическая способность, в основе которой может лежать

генетически обусловленное свойство нервной системы перерабатывать информацию с определенной скоростью и точностью»,
- Х. Айзенк.

Слайд 58



Почти каждый из нас

хотя бы раз задавался вопросом , - А существуют ли вампиры? Вампиры являются популярнейшими персонажами художественной литературы и жанрового кинематографа. Историки и социологи не одно десятилетие спорят о культурных истоках «вампиризма». А вот ученые-генетики давно уже обнаружили материальное объяснение легендарного мифа – болезнь «порфирию», одну из самый загадочных болезней в истории человечества.












Слайд 59Гены порфирии и “вампиры”
Ген протопорфириноген оксидазы

Слайд 60 А есть ли гены???
Интуиции
Альтруизмa
Доброжелательности
Одиночества
Счастья
…

Похожие презентации

Учение об эволюции 259
Молекулярная генетика 1002
Симметрия в животном мире 837
Исследовательский проект как способ повышения мотивации обучающихся на уроках биологии 404
Простейшие одноклеточные организмы 236
Введение в биологию 466

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика