Съкратени теми

ООрганизация на човешкия геном- Гените са химически преносител на генетичната информация.Свойствата на клетките,тъканите и организмите се определят от свойствата на техните белтъци.Гените контролират структурата на белтъците,времето на техния синтез и нужното количество.Посредник в белтъчния синтез
са РНК-генетичната информация кодирана в ДНК се превежда с посредничеството на РНК до белтък.По-голяма част от нуклеотидите,които изграждат човешкия геном не участват в структурата на гените.Структурните гени са разделени един от друг чрез ДНК-секвенции.Тези извънгенни ДНК-секвенции имат структура която позволява да се определи генната локализация.Те определят индивидуалността,специфичността на моногенните болести чрез т.нар. анализ на скачеността.Честотата на мутиране на ДНК е 1:10 на 6-та,като повечето мутациии са локализирни в извънгенните ДНК последователности т.нар. „тихи” бази.Тези клинично непроявяващи се мутации са познати като ДНК полиморфизъм.Около 30-60 % от геномната ДНК съдържа повторени ДНК последователности.Някои гени са многократно повторени,като функционалното значение не е ясно.Малки повторения (TTAGG)n се намират в края на хромозомите-теломерите.Синтезират се с помоща на на ензим обратна транскриптаза(теломераза),като по този начин предпазват краищата на хромозомата от разграждане свързване и рекомбинация.Клетъчната геномна ДНК се намира във всяка клетка,като е разпределена в 23 двойки хромозоми.95% от ДНК се намира в ядрото на клетката.Останалите 5 % са в митохондриите на клетката.Митохондриалните хромозоми са кръгови главно и не са асоциирани с протеини.Тя съдържа 37 гена,главно за р.РНК,т.РНК и за 13 субединици на важни ензими за окислителното фосфорилиране.Предаването на наследствената информация на тези хромозоми става само от майката на детето

Наследствена информация.Структура и функция на гена-Генотипът представлява сборът от цялата генетична информация на даден индивид.Фенотипът е видимите характ
ерискити на даден индивид,отра
зява генотипа,както и влиянието на факторите на околната среда.На молекулно ниво основната единица на наследствеността е структурния ген,който е специфичен участък от клетъчната ДНК със следните характеристики-контролира специфична функция в организма,пренася функцията в поколенията и може да мутира,създавайки нови варианти на функцията.Основната функция на гена е да осигури синтеза на белтъци и други важни биологични белтъци.Структурата на ензимите и белтъците се определя от последователността на нуклеотидните бази в ДНК.Константна част на ДНК са дезоксирибота+фосфатен участък и различни бази свързани с тях определят специфичността на всеки ген чрез своята последователност.Базите от двете вериги са свързани помежду си посредством водородни връзки.Поради специфичните свойства на базите те се свързват А-Т,Г-Ц,като двете вериги имат антипаралелен ход (5’-3’). Репликацията на ДНК е много сложен проецес,полуконсервативен.Едната верига е инертна и синтеза протича в посока от 5’ към 3’.Генът е съставен от екзони (кодиращи участъци) и интрони(некодиращи).В края на 5’ на гена има иниц
и
иращ
код(ATG), отговорен за започване на транслацията върху РНК,а в края има терминиращ кодон,където транслациата завършва.В самия ген или близо до него има ДНК последователности-цис-елементи,които имат рекулаторна
функция.Пред иницииращия кодон се намират предмоторни елементи,които служат за разпознаване на специфичните ДНК-свързващи ? ,които се свързват с РНК-полимеразата и създават условия за транскрипцията.Енхансерите-намират се в 5’-3’ направлениеот промотора или в интрона.Стимулират експресията на гена,действат на 1 или повече ген.Силенсерите са супресорни участъци и имат противоположна функция-репресия на гена.При определени условия една и съща ДНК-последо
вателност може да действа като енхансер или силенсе
р.Регулацията на генното действие се извършва основно с участието на ДНК секвенциите от гена и хроматина.Голям участък от геномната ДНК в клетката е инактивиран.Активирането на определен ген да се експресира става чрез намаляване на компактността на хроматина и увеличаване на достъпа на активиращи фактори.Метилиране на гена-процес при който ДНК се модифицира чрез прибавяне на СН3 към С5 на цитозина.Друг метод е чрез други промени в ДНК –ацетилиране,фосфорилиране,рибозилиране на ядрени белтъци.

Хромозомна организация на наследствения материал.Кариотип на човека- Хромозомите са постоянни структури на клетъчното ядро и носят ядрената наследственост.В зависимост от фазите на клетъчния цикъл променят формата си- интерфаза силно деспирализирани;метафаза-макс. Спирализирани;удвояват се преди всяко делене и се разделят на ппавилно в дъщерните клетки.Човешките клетки имат диплоиден набор хромозоми в хомоложни двойки,а зрелите полови клетки имат хаплоиден набор хромозоми.Редуцирането на техния брой става по време на гаметогенезата,когато се осъществяват 2 последователни деления,а хромозомния набор се удвоява само първия път.По време на метафазата на митотичното делене хромозомите са макс.спирализирани и са с отчетлива морфология.Те са изградени от 2 сестрински хроматида,свързани помежду си с центромер.Центромерът е важен елемент на хромозомите,тъй като с него става захващането на хромозомата с делителното вретено.Хромозомните фрагменти без центромер не се прикрепват за делителното вретено и не попадат в дъщерните клетки.Теломера е друг важен компонент-осигурява структураната стабилност на хромозомата и не позволява свързването помежду им. Според разположението на центромера хромозомите се делят на 3 вида-метацентрични (с 2 равни рамена),субметацентрични (едното рамо е малко по дълго) и акроцентрични-терминално разполжен центромер.Хромозомите се различават и по дължина-големи, средни и малки.Хромозомите са изградени от двойноверижна ДНК образуващ сложен комплекс с основни(хистонови) и киселини(нехистонови) протеини.
-нукелозома –изградена е от централна сърцевина с 8 хистонови молекули по 2 Н2А,Н2В,НВ и Н4,около нея се увива ДНК.Нуклеозомите се свързват помежду си с участъци ДНК към които се прикрепя хистон Н1.
-хроматинова фибрила-спирално увиване на нуклеозомата нишка,нуклеозомите се разполагат радиално по вретеното.
-хромозомен хроматид-долълнително спирално завиване на матрикса с фиксирани към него бримки.Матрикса
е централния скелет на
хромозомата, изграден от
нехистонови белтъци

и
ензима топоизомераза 2.Тези нехистонови протеини имат значение за регулацията на генната активност и репликацияа на ДНК.Ядрения хроматин търпи промени в хода на кл.делене.Еухроматин- деспирализирани хроматинови фибрили,транскрипционно активни,диспергиран в цялото ядро.Хетерохроматин-част от хроматиновите фибрили в интерфазата остава силно спирализирана,транскрипционно неактивна,оцветява се в тъмно от ядрени бой.Той бива конструктивен(постоянно неактивен) и факултативен(може да минава от активно в неактивно състояние.Някои хромозоми са по-богати на активни гени,а други съдържат по-малко от тях.Всички гени в една хромозома образуват скачена група и се предават заедно.Тази скаченост не е абсолютна. Кариотипът представлява подреденият набор от хромозоми от единична клетка и включва съвкупност от количествените и качествените особености н

ННаследствена информация.Структура и функция на гена-Генотипът представлява сборът от цялата генетична информация на даден индивид.Фенотипът е видимите характерискити на даден индивид,отразява генотипа,както и влиянието на факторите на околната среда.На молекулно ниво основната единица на наследствеността е структурния ген,който е специфичен участък от клетъчната ДНК със следните характеристики-контролира специфична функция в организма,пренася функцията в поколенията и може да мутира,създавайки нови варианти на функцията.Основната функция на гена е да осигури синтеза на белтъци и други важни биологични белтъци.Структурата на ензимите и белтъците се определя от последователността на нуклеотидните бази в ДНК.Константна част на ДНК са дезоксирибота+фосфатен участък и различни бази свързани с тях определят специфичността на всеки ген чрез своята последователност.Базите от двете вериги са свързани помежду си посредством водородни връзки.Поради специфичните свойства на базите те се свързват А-Т,Г-Ц,като двете вериги имат антипаралелен ход (5’-3’). Репликацията на ДНК е много сложен проецес,полуконсервативен.Едната верига е инертна и синтеза протича в посока от 5’ към 3’.Генът е съставен от екзони (кодиращи участъци) и интрони(некодиращи).В края на 5’ на гена има иницииращ код(ATG), отговорен за започване на транслацията върху РНК,а в края има терминиращ кодон,където транслациата завършва.В самия ген или близо до него има ДНК последователности-цис-елементи,които имат рекулаторна функция.Пред иницииращия кодон се намират предмоторни елементи,които служат за разпознаване на специфичните ДНК-свързващи ? ,които се свързват с РНК-полимеразата и създават условия за транскрипцията.Енхансерите-намират се в 5’-3’ направлениеот промотора или в интрона.Стимулират експресията на гена,действат на 1 или повече ген.Силенсерите са супресорни участъци и имат противоположна функция-репресия на гена.При определени условия една и съща ДНК-последователност може да действа като енхансер или силенсер.Регулацията на генното действие се извършва основно с участието на ДНК секвенциите от гена и хроматина.Голям участък от геномната ДНК в клетката е и
нактивиран.Активиран
ето на определен ген да се експресира става чрез намаляване на компактността на хроматина и увеличаване на достъпа на активиращи фактори.Метилиране на гена-процес при който ДНК се модифицира чрез прибавяне на СН3 към С5 на цитозина.Друг метод е чрез други промени в ДНК –ацетилиране,фосфорилиране,рибозилиране на ядрени белтъци.

Хромозомна организация на наследствения материал.Кариотип на човека- Хромозомите са постоянни структури на клетъчното ядро и носят ядрената наследственост.В зависимост от фазите на клетъчния цикъл променят формата си- интерфаза силно деспирализирани;метафаза-макс. Спирализирани;удвояват се преди всяко делене и се разделят на ппавилно в дъщерните клетки.Човешките клетки имат диплоиден набор хромозоми в хомоложни двойки,а зрелите полови клетки имат хаплоиден набор хромозоми.Редуцирането на техния брой става по време на гаметогенезата,когато се осъще
ствяват 2 последова
телни деления,а хромозомния набор се удвоява само първия път.По време на метафазата на митотичното делене хромозомите са макс.спирализирани и са с отчетлива морфология.Те са изградени от 2 сестрински хроматида,свързани помежду си с центромер.Центромерът е важен елемент на хромозомите,тъй като с него става захващането на хромозомата с делителното вретено.Хромозомните фрагменти без центромер не се прикрепват за делителното вретено и не попадат в дъщерните клетки.Теломера е друг важен компонент-осигурява структурана