Нуклеиновые кислоты

1.

2.

3.

швейцарский физиолог, гистолог и биолог, В 1869 году
Фридрих Мишер открыл ДНК. Вначале новое вещество
получило название нуклеин, а позже, когда Мишер
определил, что это «вещество» обладает кислотными
свойствами, вещество получило название нуклеиновая
кислота.
Иоганн Фридрих Мишер

4.

на основании рентгеноструктурных данных,
полученных Морисом Уилкинсом и Розалинд Франклин, и
«правил Чаргаффа», согласно которым в каждой молекуле ДНК
соблюдаются строгие соотношения, связывающие между
собой количество азотистых оснований разных типов

5.

Мусорная ДНК (англ. junk DNA) —
последовательности геномной ДНК, функции
которых пока не установлены. Термин был
впервые предложен Сусуми Оно в 1972 г.
Ранее считалось, что около 95 %
последовательностей ДНК генома
человека можно отнести к мусорной ДНК.
Такие последовательности включают в себя
последовательности интронов и участки
ДНК между генами, а также повторенные
участки. Однако в 2012 году было показано,
что доля мусорной ДНК сильно завышена, и до
80 % генома имеет биохимические функции

6.

7.

Каждый виток- 10,4 п.н., а расстояние между центрами смежных пар
0,34нм. В результате образуются две бороздки – большая и малая.

8.

Направления от 3'-конца к 5'-концу в двух цепях, из которых
состоит молекула ДНК, противоположны (цепи
«антипараллельны» друг другу).
Ширина двойной спирали составляет от 22 до 24 А, или 2,2 —
2,4 нм, длина каждого нуклеотида 3,3 Å (0,33 нм).

9.

10.

11.

12.

Джерард Маирбакс выделил первую матричную РНК,
кодирующую гемоглобин кролика и показал, что при
её введении в ооциты образуется тот же самый
белок.
В 1956—1957 годах А. Белозёрским, А. Спириным, Э.
Волкиным, Л. Астраханом проводились работы по
определению состава РНК клеток, которые привели к
выводу, что основную массу РНК в клетке
составляет рибосомальная РНК. Северо Очоа
получил Нобелевскую премию по медицине в 1959 году
за открытие механизма синтеза РНК.

13.

а) взаимодействие между
классическими парами
оснований
б) взаимодействие между
комплементарными и
нетрадиционными парами
оснований

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

Исследованяи показывают, что ДНК в
отдельно взятой нуклеосоме разматывается
с каждого конца со скоростью 4 раза в секунду,
после чего частино развернутая структура
вновь закрывается в нуклеосому.
Используя энергию гидролиза АТР, комплекс перестройки продвигает
ДНК связанной им нуклеосомы и ослабляет ее прикрепление к
стержню нуклеосомы.
Каждый цикл, состоящий из связывания АТР, гидролиза АТР и
высвобождения продуктов –ADP и P, перемещает ДНК по гистоновому
октамеру

27.

28.

В 1928 году немецкий цитолог Эмиль Хайц
предложил термины «эухроматин» для
участков хромосом, претерпевающих процесс
компактизации-декомпактизации в процессе
митоза и «гетерохроматин» для участков,
постоянно остающихся в конденсированном
состоянии.
В 1907 году немецкий
цитолог С.Гутхерц
(S.Gutherz) обнаружил, что
некоторые фрагменты
хромосом или хромосомы
целиком во время
клеточного деления
интенсивно окрашиваются
и выглядят более
конденсированными по
сравнению со
слабоокрашенными
участками

29.

Обычно факультативные гетерохроматиновые участки присутствуют только в
одной из гомологичных хромосом. Типичным примером является неактивная
половая хромосома при гомогаметном кариотипе, например, неактивная Xхромосома у женских особей.
обуславливает также «молчание» тканеспецифичных генов,
переходящих в эухроматиновое состояние и
экспрессирующихся только в дифференцированных клетках
определённых тканей.
Конститутивный (структурный) гетерохроматин содержится в обеих гомологичных
хромосомах и локализован преимущественно в экспонированных участках —
центромере, теломерах, ядрышковом организаторе. ДНК конституивного
гетерохроматина является преимущественно сателлитной ДНК, состоящей из
тандемных повторов (например, HS1 (Human Satellite 1), HS2, HS3, альфа-сателлит и
другие сателлиты человека).

30.

ГЕН
МАСШТАБ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА
ЕСЛИ ГЕНОМ ИЗОБРАЗИТЬ НА
РАССТОЯНИИ 1ММ МЕЖДУ
НУКЛЕОТИДАМИ, ТО ОН БЫЛ БЫ
РАСПРОСТРАНЕН НА 3200 КМ.
ОДИН ГЕН, КОДИРУЮЩИЙ ОДИН
БЕЛОК ПРОСТИРАЛСЯ БЫ НА
130 М СРЕДНЕГО РАЗМЕА ГЕН
НА 30М, КОДИРУЮЩИЕ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ БЫЛИ
БЫ ЧУТЬ БОЛЕЕ 1М.

31.

Данные о геноме человека

32.

ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОВ В ХРОМОСОМЕ