Генетика
<<  Введение в генетику Генетические аспекты онкогенеза  >>
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии 1865 – открытие Г
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии 1865 – открытие Г
1902 – В, Саттон и Т.Бовери создают хромосомную теорию
1902 – В, Саттон и Т.Бовери создают хромосомную теорию
1922 – Н. И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов о
1922 – Н. И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов о
1940- Дж
1940- Дж
1951 – Р.Франклин и М. Уилкинс получили рентгенограмму ДНК 1953 -
1951 – Р.Франклин и М. Уилкинс получили рентгенограмму ДНК 1953 -
1969 – Х.Г.Корана синтезировал химическим путем ген 1970 – открытие
1969 – Х.Г.Корана синтезировал химическим путем ген 1970 – открытие
1975 – С. Тонегава показал расположение генов иммуноглобулинов в ДНК
1975 – С. Тонегава показал расположение генов иммуноглобулинов в ДНК
1997 – открытие прионов С. Прузинер ( Н.П. 2000) Я. Вильмут клонировал
1997 – открытие прионов С. Прузинер ( Н.П. 2000) Я. Вильмут клонировал
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты
Нуклеотид
Нуклеотид
Днк
Днк
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Тимин
Тимин
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Функции нуклеотидов мономеры нуклеиновых кислот Носители химической
Функции нуклеотидов мономеры нуклеиновых кислот Носители химической
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
А
А
!
!
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Правила Чаргаффа Количество А =Т Количество Г=Ц А+Г=Т=Ц кол-во
Правила Чаргаффа Количество А =Т Количество Г=Ц А+Г=Т=Ц кол-во
Днк
Днк
Большая бороздка
Большая бороздка
А
А
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Физические параметры ДНК
Физические параметры ДНК
Молекулярная структура хромосом - гигантские нуклеопротеидные
Молекулярная структура хромосом - гигантские нуклеопротеидные
Нуклеосома состоит из ядра - участка ДНК 147 п.н. закрученной 1 2/3
Нуклеосома состоит из ядра - участка ДНК 147 п.н. закрученной 1 2/3
Топология ДНК в хромосомах Некодируюшая ДНК участвует в формировании и
Топология ДНК в хромосомах Некодируюшая ДНК участвует в формировании и
Компактность генома эукариот
Компактность генома эукариот
Общая характеристика гистонов
Общая характеристика гистонов
Четыре уровня компактизации ДНК
Четыре уровня компактизации ДНК
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Нуклеосомы
Нуклеосомы
2. Супербидный, или соленоидный, уровень
2. Супербидный, или соленоидный, уровень
3. Петлевой уровень
3. Петлевой уровень
Петли ДНК
Петли ДНК
4. Метафазная хромосома
4. Метафазная хромосома
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
В метафазной хромосоме размер ДНК уменьшен в 8000 раз
В метафазной хромосоме размер ДНК уменьшен в 8000 раз
Пространственная организация хромосомных доменов в ядре Петли ДНК
Пространственная организация хромосомных доменов в ядре Петли ДНК
Функция некодирующей ДНК может быть связана с формированием и
Функция некодирующей ДНК может быть связана с формированием и
Политенные хромосомы
Политенные хромосомы
Функция ДНК: хранение и передача генетической информации в ряду
Функция ДНК: хранение и передача генетической информации в ряду
Функции РНК:
Функции РНК:
Рнк
Рнк
Молекулярная структура хромосом - гигантские нуклеопротеидные
Молекулярная структура хромосом - гигантские нуклеопротеидные
Топология ДНК в хромосомах Некодируюшая ДНК участвует в формировании и
Топология ДНК в хромосомах Некодируюшая ДНК участвует в формировании и

Презентация на тему: «Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии». Автор: 1. Файл: «Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии.ppt». Размер zip-архива: 10305 КБ.

Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии

содержание презентации «Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии.ppt»
СлайдТекст
1 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии 1865 – открытие Г

Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии 1865 – открытие Г

ВАЖНЕЙШИЕ ОТКРЫТИЯ ГЕНЕТИКИ И МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ 1865 – открытие Г. Менделем факторов наследственности 1868г - открытие ДНК швейцарским врачом Ф. Мишером из спермы лосося. Он назвал его нуклеином 1871 – Ч.Дарвин опубликовал книгу «Происхождение человека и половой отбор» 1881 – Кассель получил аденин, гуанин , сахар и фосфорную кислоту из нуклеина 1900 – формальное рождение генетики. Независимая публикация статей Г.де Фриза, К. Корренса и Э. Чермака с изложением основных законов генетики

2 1902 – В, Саттон и Т.Бовери создают хромосомную теорию

1902 – В, Саттон и Т.Бовери создают хромосомную теорию

наследственности 1905 – У. Бетсон предложил название генетика 1910 – Т. Морган установил, что гены находятся в хромосомах. А. Кассель получил Н.П. За установление того, что в состав нуклеиновой кислоты входят аденин, гуанин , цитозин и тимин

3 1922 – Н. И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов о

1922 – Н. И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов о

параллелизме в изменчивости родственных групп растений 1934 – Белозерский обнаружил ДНК в растениях 1931 – Барбара Мак-Клинток продемонстрировала явление кроссинговера 1938 – Ф. Гриффит открыл феномен трансформации (невирулентный штамм пневмококков превращался в вирулентный при смешивании с убитым вирулентным штаммом)

4 1940- Дж

1940- Дж

Бидл и Э.Татум сформулировали теорию – один ген – один фермент 1944 – Эвери из Рокфеллеровского института (США) показал, что за феномен трансформации отвечает ДНК 1950 – Э. Чаргафф сформулировал правило- количество А равно Т, количество Г равно Ц. Барбара Мак-Клинток показала существование транспозонов. (Н.П. В 1983 г) 1953 - Джеймс Уотсон и Френсис Крик открыли двойную спираль ДНК (Н.П. 1962 г). 60 – 70 годы 19 века – сформулированы канонические представления в молекулярной биологии

5 1951 – Р.Франклин и М. Уилкинс получили рентгенограмму ДНК 1953 -

1951 – Р.Франклин и М. Уилкинс получили рентгенограмму ДНК 1953 -

Джеймс Уотсон и Френсис Крик создали структурную модель ДНК - двойную спираль ДНК (Н.П. 1962 г). 1956 г- А. Корнберг открыл ДНК-полимеразуIи механизм биологического синтеза ДНК и РНК ( Н.П. Совместно с С. Очоа 1959 г) 1958 – М. Мезельсон и Ф. Сталь – полуконсервативный механизм репликации ДНК 1961 – начата расшифровка генетического кода. Н.П. 1968 г М.У. Ниренберг, Р.У.Холли, Х.Г.Корана 1962 – Дж. Гердон клонировал лягушку 60 – 70 годы 19 века – сформулированы канонические представления в молекулярной биологии

6 1969 – Х.Г.Корана синтезировал химическим путем ген 1970 – открытие

1969 – Х.Г.Корана синтезировал химическим путем ген 1970 – открытие

обратной транскриптазы. Н.П. 1975 Г. Темин и Д.Балтимор 1972 –Пол Берг и Г.Бойер – получили первые рекомбинантные ДНК. Н.П.1980. Заложены основы генной Инженерии 1973- С. Коэн и Г. Бойер - стратегия переноса генов в бактериальные клетки 1974 – С. Милстайн и Г. Келер технология получения моноклональных антител. Н.П. вместе с Н.Ернев 1984

7 1975 – С. Тонегава показал расположение генов иммуноглобулинов в ДНК

1975 – С. Тонегава показал расположение генов иммуноглобулинов в ДНК

эмбриональных и лимфоинных клеток (Н.П. 1987) 1977 – У. Гилберт, А.Максам и Ф. Сенгер - быстрые методы секвенирования ДНК. (Н.П. 1980) 1976 – компания Genentech – перенос гена инсулина человека в бактериальную клетку 1985 – К.Б. Мюллис – ПЦР 1988 – начало международного проекта «Геном человека» 1995 – определена нуклеотидная последовательность Haemophilus influenzae. Становление геномики

8 1997 – открытие прионов С. Прузинер ( Н.П. 2000) Я. Вильмут клонировал

1997 – открытие прионов С. Прузинер ( Н.П. 2000) Я. Вильмут клонировал

овечку Долли 1998 – определена нуклеотидная последовательность ДНК Caenorabditis elegans. Феномен РНК-интерференции 1999 – полностью секвенирована 21 хромосома человека Клонирование мыши и коровы. Открытие оксида азота как регулятора 2000 – Черновой вариант генома человека и дрозофилы. Клонирование свиньи 2003 - завершение программы «Геном человека»

9 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
10 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
11 Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты

Рнк

Днк

Нуклеотид

Пентоза

Азотистое основание

Остаток фосфорной кислоты

12 Нуклеотид

Нуклеотид

5’

1’

3’

Азотистое основание (А или Г или Т или Ц или У)

Фосфат

Пентоза (рибоза или дезоксирибоза)

Тимин

Тиминовый нуклеотид

13 Днк

Днк

Рнк

Ц

А

Т

У

Г

Азотистые основания

Цитозин

Аденин

Тимин

Урацил

Гуанин

Пиримидиновые

Пуриновые

14 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
15 Тимин

Тимин

Цитозин

Аденин

Гуанин

16 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
17 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
18 Функции нуклеотидов мономеры нуклеиновых кислот Носители химической

Функции нуклеотидов мономеры нуклеиновых кислот Носители химической

энергии в их легкогидролизуемой фосфоангидридной связи (АТФ) С другими группами образуют коэнзимы (СоА, НАДН) Сигнальные молекулы сАМР

19 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
20 А

А

Ц

Цепь ДНК

Динуклеотид

5’

3’

5’

3’

3’ –

5’-фосфодиэфирная связь

21 !

!

А = т г = ц

Пары оснований

Принцип строения ДНК

Водородные связи

22 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
23 Правила Чаргаффа Количество А =Т Количество Г=Ц А+Г=Т=Ц кол-во

Правила Чаргаффа Количество А =Т Количество Г=Ц А+Г=Т=Ц кол-во

пуринов=кол-ву пиримидинов Соотношение А+Ц: Г+Т разное у разных ДНК

24 Днк

Днк

Рнк

25 Большая бороздка

Большая бороздка

Малая бороздка

26 А

А

В

Z

Формы ДНК

27 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
28 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
29 Физические параметры ДНК

Физические параметры ДНК

Диаметр – 2 нм Расстояние между парами нуклеотидов – 0,34 нм 1 поворот спирали – 10 пар оснований Длина ДНК в самой длинной чел хромосоме – 8см, во всех хромосомах одной клетки 2 м Длина ДНК в 1 млрд раз больше ширины В организме человека 5.10 13 – 10 14 клеток поэтому Общая длина ДНК у человека 10 11 км, т.е. В 1000 раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца. В гаплоидном наборе человека 3,2 млрд пар нуклеотидов В ядре 7 пг ДНК

30 Молекулярная структура хромосом - гигантские нуклеопротеидные

Молекулярная структура хромосом - гигантские нуклеопротеидные

комплексы из ДНК, белков (гистоны и негистоновые) и РНК

Нуклеосомы – 200 п.н. на поверхности октамера гистонов (Н2А, Н2В, Н3 и Н4) ДНП фибриллы – 30 нм- за счет ассоциации октамеров нуклеосом с гистоном Н1. В одном нуклеомере 6- 10 нуклеосом. Степень компактизации – 40 Петли – по 10-60 тыс. п.н. в виде розетки с фиксированной плотной центральной зоной. Это нклеомер. Хромомер, содержит 20-40 нуклеомеров. Домены – хромомеры образуют хромонемы

31 Нуклеосома состоит из ядра - участка ДНК 147 п.н. закрученной 1 2/3

Нуклеосома состоит из ядра - участка ДНК 147 п.н. закрученной 1 2/3

витка вокруг гистонового октамера Октамер включает по 2 молекулы Н2А, Н2В, Н3 и Н4 внутри и по разные концы торчат димеры Н2А/Н2В. На входе и выхоле нуклеосомы соединяются с ДНК по одному Н1.

32 Топология ДНК в хромосомах Некодируюшая ДНК участвует в формировании и

Топология ДНК в хромосомах Некодируюшая ДНК участвует в формировании и

модуляции макроструктуры хромосомы – гетеро- и эухроматина При переносе гена в область гетерохроматина наблюдается его инактивация (эффект положения) Отдельные участки некодирующей ДНК могут использоваться как места посадки белков-скрепок, обеспечивающих различную упаковку хроматина

33 Компактность генома эукариот

Компактность генома эукариот

Компактность - другое принципиальное отличие генома эукариот от прокариотического генома. При средней разнице размеров геномов на 3 порядка, линейные размеры эукариотических хромосом соизмеримы с длиной ДНК прокариот. Выделяют, по крайней мере, 4 уровня компактизации ДНК. При этом нить ДНК "укорачивается" в 10000 раз. Это все равно, что нить, длиной с Останкинскую башню (500 м), уложить в спичечный коробок (5см). Два первых уровня компактизации эукариотического генома обеспечиваются гистонами.

34 Общая характеристика гистонов

Общая характеристика гистонов

Гистоны - основные белки. Все они обогащены лизином и аргинином - положительно заряженными аминокислотами. Выделяют 5 фракций гистонов. Нарабатывается их очень много - 60 млн. молекул каждой фракции на клетку. Все гистоны, кроме Н1, черезвычайно консервативны в эволюционном отношении (у коровы и клевера разница в Н2А всего в одну аминокислоту!). Следовательно, эти белки выполняют принципиальную функцию, которая у всех эукариот обеспечивается одинаково. Любая мутация в гистоновых генах летальна. Н1 - очень вариабельная фракция. Этот гистон различен не только у видов, но даже у одного организма, в зависимости от стадий онтогенеза. В гистонах лизин и аргинин располагаются кластерами. Положительно заряженные аминокислоты гистонов обеспечивают электростатические взаимодействия с ДНК. Гидрофобная часть необходима для взаимодействия гистонов между собой.

35 Четыре уровня компактизации ДНК

Четыре уровня компактизации ДНК

1. Нуклеосомный уровень.

В основе нуклеосомы лежит гистоновый октамер. Расположение гистонов не случайно. Каждая молекула представлена дважды. Они образуют кор (серцевину) нуклеосомы. На кор наматывается ДНК - 1.75 левых витка спирали. Нуклеосомой называется повторяющийся структурный элемент хроматина, содержащий гистоновый октамер и ~180 п.н. ДНК.

Непосредственно с октамером контактирует 145 п.н. и 20-30-40 п.н. между нуклеосомными корами. Нуклеосомный уровень упаковки свойственен всей эукариотической ДНК, он дает укорочение в 7 раз. Диаметр увеличивается с 20 ? до 110 ?. Гистоновые октамеры "скользят" по ДНК.

36 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
37 Нуклеосомы

Нуклеосомы

38 2. Супербидный, или соленоидный, уровень

2. Супербидный, или соленоидный, уровень

Фактически обеспечивается Н1 гистоном. Н1 взаимодействует с октамерами, сближает их, и еще на него наматывется ДНК. Образуется супербид. Происходит сокращение линейного размера ДНК в 6-10 раз. Диаметр увеличивается до 300?. Этот уровень компактизации, как и первый, не зависит от первичной структуры ДНК.

39 3. Петлевой уровень

3. Петлевой уровень

Обеспечивается негистоновыми белками. Они узнают определенные последовательности ДНК и связываются с ними и друг другом, образуя петли по 20-80 тыс. п.н. Петля обеспечивает экспрессию гена, т.е петля является не только структурным, но и функциональным образованием. Есть участки, в которых нет петель.Укорочение за счет петель проходит в 20-30 раз. Образуются и петлевые домены. Диаметр увеличивается до 700?.

40 Петли ДНК

Петли ДНК

41 4. Метафазная хромосома

4. Метафазная хромосома

Метафазная хромосома уже удвоена. Она состоит из двух хроматид. Каждая из них содержит одну молекулу ДНК. Сюда входят белки ядерной мембраны, серия белковых нитей, сопряженных с ядерной оболочкой и пронизывающих все ядро. Чем больше в геноме А-Т пар, тем больше возможностей для изменения вторичной структуры ДНК. При суперспирализации ДНК А-Т богатые участки плавятся в первую очередь.

42 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
43 Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии
44 В метафазной хромосоме размер ДНК уменьшен в 8000 раз

В метафазной хромосоме размер ДНК уменьшен в 8000 раз

45 Пространственная организация хромосомных доменов в ядре Петли ДНК

Пространственная организация хромосомных доменов в ядре Петли ДНК

закреплены на ядерном матриксе. Имеют участки origin и связаны с топоизомеразой II Участки прикрепления имеют MAR элементы (matrix Associated region) и регуляторные элементы генов – промоторы, энхансеры, сайленсеры, инсуляторы.

46 Функция некодирующей ДНК может быть связана с формированием и

Функция некодирующей ДНК может быть связана с формированием и

изменением макромолекулярной организации хромосом

47 Политенные хромосомы

Политенные хромосомы

48 Функция ДНК: хранение и передача генетической информации в ряду

Функция ДНК: хранение и передача генетической информации в ряду

поколений

49 Функции РНК:

Функции РНК:

1. Перенос информации от ДНК к месту синтеза белка

2. Транспорт аминокислот к месту синтеза белка

3. Создание структур для синтеза белка

4. Ферментативная активность

50 Рнк

Рнк

А у г ц

Пентоза

Рибоза

Азотистые основания

Одна

Цепь

51 Молекулярная структура хромосом - гигантские нуклеопротеидные

Молекулярная структура хромосом - гигантские нуклеопротеидные

комплексы из ДНК, белков (гистоны и негистоновые) и РНК

Нуклеосомы – 200 п.н. на поверхности октамера гистонов (Н2А, Н2В, Н3 и Н4) ДНП фибриллы – 30 нм- за счет ассоциации октамеров нуклеосом с гистоном Н1. В одном нуклеомере 6- 10 нуклеосом. Степень компактизации – 40 Петли – по 10-60 тыс. п.н. в виде розетки с фиксированной плотной центральной зоной. Это нклеомер. Хромомер, содержит 20-40 нуклеомеров. Домены – хромомеры образуют хромонемы

52 Топология ДНК в хромосомах Некодируюшая ДНК участвует в формировании и

Топология ДНК в хромосомах Некодируюшая ДНК участвует в формировании и

модуляции макроструктуры хромосомы – гетеро- и эухроматина При переносе гена в область гетерохроматина наблюдается его инактивация (эффект положения) Отдельные участки некодирующей ДНК могут использоваться как места посадки белков-скрепок, обеспечивающих различную упаковку хроматина

«Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/vazhnejshie-otkrytija-genetiki-i-molekuljarnoj-biologii-88898.html
cсылка на страницу

Генетика

16 презентаций о генетике
Урок

Биология

136 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по биологии > Генетика > Важнейшие открытия генетики и молекулярной биологии