Практикалық жұмыс №1
Оқытудың техникалық құралдары
жүктеу/скачать 1,33 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Бақылау сұрақтары.
- ОБСӨЖ тапсырмалары
- Электронды ресурс
- Практикалық жұмыс №4 Репликация қателіктерін түзеу
| Оқытудың техникалық құралдары: интерактивті тақта, проектор, сызба-кестелер, видеоматериал,плакаттар.
Сабақтың өткізу тәртібі:үйлесімді комбинациялық оқыту тәсілі (әңгімелесу,кесте толтыру, сызба сызу) Бақылау сұрақтары. Ақуыз фолдингін түсіндіріңіз Фолдингті қамтамасыз ету үшін қандай қосалқы белоктар тобы қолданылады. Фолдинг факторларын қанша топқа бөлуге болады. Жасушаның ақуыз түзілуіндегі, ақуыздың дұрыс фолдингі жəне олардың ыдырау үдерістерінде өтетін іс-қимылдарының барысын түсіндіріңіз ОБСӨЖ тапсырмалары: Биоинженерлік жүйелердегі ақуыздың қате фолдингі мүмкіндігін төмендету. СӨЖ тапсырмалары: Фолдинг элементтері Қолданылған әдебиеттер тізімі: 1. Аубакиров Х. Ə. ,Биотехнология: Оқулық. Алматы: ЖШС РПБК «Дəуір», 2011.- 368 бет. ISBN 978-601-217-213-3. 2..А.Н.Огурцов.,Бионанотехнология Харьков НТУ «ХПИ» 2012 ж. Электронды ресурс 3. http://emirsaba.org/pdfview/ouli-azastan-respublikasi-bilim-jene-filim-ministrligi-bekitke.html 4. http://coolnew.ru/folding-belkov.html?page=16 Практикалық жұмыс №4 Репликация қателіктерін түзеу ДНҚ молекуласының ең маңызды қасиеттерінін, бірі — оның өздігінен екі еселенуі (репликациялануы) болып саналады. ДНҚ репликациялануы салдарынан түкым қуалаушылық ақпарат ұрпақтан — ұрпаққа өзгеріссіз, тепе-тең мөлшерде беріліп, ұрпақтардың жалғасуы қамтамасыз етіледі. ДНҚ репликациясы жасуша циклының S — синтетикалық кезеңінде жүзеге асады. ДНҚ молекуласының репликациялану қасиеті 1953ж. Дж. Уотсон және Ф.Криктің ДНҚ молекуласының құрылысының қос ширатпалы болатындығын анықтағаннан кейін белгілі болды. Теория күйінде ДНҚ репликациясының 3 түрлі әдісі болжамдалған: 1) консервативті (тұрақгы); 2) жартылай консервативті; 3) дисперсті. Көптеген тәжірибелер нәтижесінде ДНҚ молекуласының репликациялануы жартылай консервативті жолмен жүретіндігі дәлелденді. Оны алғашқылардың бірі болып 1958ж. М.Мезельсон және Ф.Сталь Е.соlі жасушасында байқаған. Қазіргі таңда ДНҚ молекуласының сырт пішінінің 3 түрі белгілі: тұракты сақиналы (бактериофакторда); құбылмалы,сакиналы (бактериофактарда); сызықты (прокариоттар және эукариоттарда). Осыған сәйкес ДНҚ молекуласынын жартылай консервативті репликациялануының 3 түрі белгілі: 1) тета репликация; 2) сигма репликация; 3) У-тәрізді репликация. Кейбір прокариоттардың және барлық эукариоттардын ДНҚ молекуласы сызықша тәрізді болып келеді және олардың репликациялануы белгілі бір нүктеден, репликативтік ісінудін пайда болуынан басталып, хромосоманың қарама-карсы жағына карай бағытталады. Эукариоттардың ірі хромосомаларында бір мезгілде жүздеген репликациялык ісінулер пайда болады және олар бір — бірімен қосылып У-торізді аралык құрылым пайда етеді. Мүны У-тәрізді жартылай консервативті репликациялану деп атайды. ДНҚ молекуласының негізгі бөлімінің репликациялануы. ДНҚ репликациясының бірнеше ерекшеліктері белгілі: а) ДНҚ молекуласының жаңа тізбепнін синтезделуіне кажет заттар — дезоксинуклеозидтрифосфаттар (дНТФ) болып табылады, ал ДНҚ құрамында дезоксинуклеозидмонофосфаттар (дНМФ) кездеседі. Сондықтанда ДНҚ тізбегіне жалғану алдында әрбір нуклеотидтен 2 фосфат қалдығы пирофосфат күйінде бөлініп шығады да тез арада фосфаттарға дейін гидролизденеді. Еркін дНТФ —> дНМФ қалдығы + пирофосфат дНТФ-ды құрылыс материалдары ретінде пайдаланудың энергетикалық себептері де бар. Нуклеотидтер арасындағы байланыстардың (фосфодиэфирлік) түзілуі үшін энергия қажет, ал энергия фосфаттараралық байланыстардың үзілуі нәтижесінде бөлінеді. б) ДНҚ репликациясы матрицалық (қалыптық) үдеріс яғни ДНҚ-ның жаңа тізбегі аналык. ДНҚ молекуласының бір жіпшесі негізінде (матрица) комплиментарлық үстаныммен (принциппен) синтезделінеді, яғни 4 нуклеотидтен (дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ) жаңа тізбекке тек аналық жіпшедегі нуклеотидке комплиментарлы (А<->Т; Г<^Ц) нуклеотид қана қосылады. в) ДНҚ синтезі (репликациясы) симметриялы болады, яғни матрица қызметін аналық ДНҚ молекуласының екі тізбегі де атқара береді. Сондықтан оны жартылай консервативті деп те атайды. Себебі, жанадан синтезделген ДНҚ молекуласы жартылай жаңарған болады, яғни оның бір тізбегі ескі -аналық молекуладан алынған болса (матрица), екіншісі жаңадан синтезделген болады. г) ДНҚ синтезі (жаңа тізбектің не оның бір бөлімінің синтезделуі) белгілі бір бағытта жүреді, д)ДНҚ репликациясы басталу, жүруі үшін, міндетті түрде аналық ДНҚ молекуласының қос ширатпасы бір бірінен ажырасуы қажет, тек осы жағдайда, яғни бір бірінен ажырасқан аналык. молекуланың жіпшелері матрица (кдлып) қызметін атқара алады. Репликация тетіктері. а) Репликация үдерісі 15-20 ақуыздардан түратын күрделі ферменттік жүйенің қатынасуымен жүзеге асады. Эукариоттар хромосомаларьшда жоғарыда айтқанымыздай, бір мезгілде көптеген ферменттік кешендер қызмет етеді, яғни хромосомада ДНҚ репликациясының көптеген басталу (инициация) нүктелері болады және ДНҚ синтезі хромосоманың бас жағынан ұшына қарай баяу жүрмей, көптеген жерлерінде бір мезгілде жүзеге асады. Бұл репликация үзақтығын едәуір қысқартады. б) репликацияның әр бір нүктесінде 2 ферменттік кешен жүмыс істейді: олар ДНҚ-ның инициация нүктесінен қарама-карсы бағыттарға қарай жүреді. в) ДНҚ молекуласының тізбектері бір-біріне антипаралель болғандықтан және ДНҚ синтезі тек 51—»3′ бағытында жүретіндіктен, репликативтік ашада аналық ДНҚ-ның бір тізбегі негізінде жаңа ДНҚ тізбегі үзіліссіз синтезделсе, екіншісі негізінде үзіліп-үзіліп синтезделінеді. Біріншісін лвдерлік тізбек, ал екіншісін артта қалушы (кешігуші) жіпше деп атайды. Лидерлік тізбек негізінде синтезделген өте ұзын, ұзындығы көршілес екі инициация нүктелерінің ұзындығының жартысына, яғни 1.600.000 нуклеотидке тең, тізбек синтезделсе, артта кдпушы (кешігуші) тізбек негізінде қысқа 1500 нуклеотидтерден тұратын ДНҚ фрагменттері синтезделінеді. Оларды Оказаки фрагменттері деп атайды. г) ДНҚ синтезі басталуы үшін міндетгі түрде 10-15 нуклеотидтерден тұратын «РНҚ-үйытем»-праймер қажет, себебі ДНҚ синтезін жүргізетін фермент ДНҚ — полимераза өз бетінше ДНҚ синтезін бастай алмайды. ДНҚ репарациясы дегеніміз молекула құрамындағы қателіктердің, бұзылыстардың жөнделуі. Оның бірнеше түрлері белгілі: а) фотореактивация немесе жарықгық репарация. Оны 1962 жылы К.Руперт ашқан. Ультракүлгін сәулелері ДНҚ молекуласына әсер етіп, овда тиминдік димерлер пайда етеді, яғни 2 көршілес тиминдер-адениндермен байланысын үзіп, өзара байланысады. Бұл кезде фотореактивтеуші ферменттер жарықтың (күн сәулесінің) әсерімен тиминдік димерлерді ыдыратып, ДНҚ молекуласын бүрынғы, қалыпты күйіне келтіреді . Өсімдіктер мен бактерияларда тиминдік димерлер тікелей фоторепарация арқылы репарацияланады. Бұл жағдайда репарация ферменттері күн сәулесінің энергиясын пайдаланып, тиминдер арасындағы бүрыс байланысты үзеді. Сонымен қатар, бактерияларда тиминдік димерлер басқа да тетіктер (механизмдер) арқылы репарацияланады (жөнделеді): -тиминдік димерлері бар бұзылған тізбектің фрагменті кесіледі және осы фрагмент жаңадан синтезделінеді. Бұл кезде эксцинуклеаза ферменті (бактерияларда) бүзылған жерді танып, оның екі үшын (тиминдік димермен қоса) 12-13 нуклеотидтерге кеседі. Эукариотгарда тиминдік димер түзілген фрагмент репарациялық эндонуклеаза П-арқылы 51 үшынан кесіледі, содан кейін арнайы экзонуклеаза 100-ге жуық нуклеотидтерді бір-бірлеп алып тастайды. Содан кейін ресинтез жүзеге асады. Ресинтез, яғни жаңа синтез, ДНҚ-полимераза — арқылы жүзеге асады. Кейде осы репарациялық жүйенің кемістігі байқалады. Бұл кезде адамдардың тұқым қуалайтын ауруы—пигменттік ксеродерма дамиды, себебі терісі күн сәулесіне өте сезімтал адамдарда УК сәулелену (күнге күю; тиминдік димерлердің түзілуін арандатады. Сол сияқты, осы репарация жүйесінің қызметтік белсенділігінің азаюы — күні бұрын қартаю (синдром вялой кожи) синдромының дамуының да себебі болуы мүмкін. Бұл кезде ДНҚ-ның репарациялану жүйесінің қызметік белсенділігі айтарлықтай төмендейді, нәтижеде ДНҚ бұзылыстары баяу репарацияланады не мүлдем репарацияланады. Ал, бұл терінің босап, салбырап қалуына алып келеді. б) эксцизиалық немесе қараңғылық репарацияны-ХХ ғасырдың 50 жылдары А.Геррен ашқан. Ол жарықтың қатынасынсыз жүреді және 4 сатыдан түрады: 1. Эндонуклеаза ферментері пайда болған димерлерді «тауып», оларды «танып» қияды; 2. Кесілген ДНҚ молекулаларының жіпшелерінің ұштарын экзонуклеаза ферменттері «танып» арасын алшақтатады да ығыстыр ып шығарады; 3. ДНҚ-полимераза ферменті кесіліп алынып тасталған нуклеотиттер орнына ДНҚ-ның үзілмеген екінші жіпшесі негізінде (матрица) комплиментарлық принциппен, қалыпты нуклеотидтерді синтездейді; 4. Лигаза ферменттері синтезделінген нуклеотидтер ДНҚ-ның кесілген жіпшесше жалғайды. в) репликациядан кейінгі репарация. Егер де репарацияның бірінші не екінші жолдары арқылы ДНҚ молекуласындағы қателіктер репликация кезінде жөнделмесе, овда ол келесі репликациада матрица қызметін толық атқара алмайды. Сондықтан пайда болған қателіктер репликациядан кейін жөнделуі қажет. Мұны репликациядан кейінгі репарация деп атайды. жүктеу/скачать 1,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|