Құрастырушылар
Gro EL/Gro ES жүйесінің әрекеттесу тетігі (механизмі)
жүктеу/скачать 7,3 Mb.
|
Gro EL/Gro ES жүйесінің әрекеттесу тетігі (механизмі) Бастапқы кезде «қазандар» қуысы бос, біреуінің тесігі «қақпақпен» жабылған күйде болады. Әрі қарай: а) Ашық «қазанға» фолдингі толық аяқталмаған, яғни еріген шумақ (глобула) күйінде, субстрат-ақуыз енеді. Ақуыздың «қазанмен» байланысуына шумақ (глобула) бетінде және ашық «қазан» қабырғасында көптеп кездесетін гидрофобтық радикалдар көмектеседі. б) Ақуыздың «қазанмен» әрекеттесуі екінші «қазанның» «қақпақшасының» диссоциациялануын иницияциялайды, яғни 7 АТФ молекуласы гидролизденеді және екінші «қазан да» гидрофобты болып өзгереді. в) Диссоциацияланған «қақпақша» екі «қазанның» біреуімен байланысады (50% жағдайда бұл ақуызы бар «қазан» болуы мүмкін). Бұл кезде біріншіден: ақуыз тұйық кеңістікте болып басқа ақуыздармен агрегациялану қабілетінен айырылады; екіншіден «қазанның» ішкі беті гидрофильді болып өзгеріп, ақуыз онымен байланысын үзеді. Мұның үлкен мәні бар, себебі оралушы ақуызды оқшаулап, «бұрыс» әрекеттесулерді жойып, оның оптималды құрылымының қалыптасуына мүмкіндік береді. г)15-20 секундтан кейін АТФ-тың кезекті гидролизі жүзеге асып «қақпақша» диссоциацияланады және «қазан» тағы гидрофобты болып өзгереді. Егер осы уақыт ішінде ақуыз өзінің нативті конформациясын қалыптастырып үлгерсе, ол қабырғаға жабыспай одан диффузияланады. д) Егер фолдинг толық аяқталмаса, ақуыз шумағы (глобула) «қазан» қабырғасымен қайтадан байланысады және цикл қайталанады.
Жоғарыда келтірілген мәліметтер фолдазалардың және шаперондардың қатынасуымен жүретін фолдинг-барлық уақытта полипептид тізбегінің энергетикалық және қызметтік тұрғыдан ең оптимальді құрылымының түзілуіне алып келеді деген ойды қалыптастыратыны сөзсіз. Бірақ, бұл барлық уақытта осылай бола бермейді. Белгілі бір ақуыздың заңды түрде қайталанатын «бұрыс» фолдингі нәтижесінде дамитын өте зілді, бір топ неврологиялық аурулар белгілі. Осы ақуызды, егер ол қалыпты конформацияда болатын болса, приондық ақуыз Рr Рс (prion protein constitutive) деп атайды. Ол мида табылған, оның қызметі белгісіз. Кейбір ауыру адамдарда осы полипептид басқа конформацияда, яғни құрамында табиғи құрылымында болмайтын β- учаскелері көптеп кездесетін және агрегациялануға ынталы формада болады. Мұндай, өзгерген ақуызды прион (proteinaceous infection particle) деп атайды және ол Рr Рsс деп бейнеленеді. Ақуыздың осындай «бұрыс»-формасы» басқа-«дұрыс» формадағы ақуыздарды бұзып «бұрыс» формаға айналдырады. Сонымен, приондар, өздерінің бастапқы молекулалары үшін антишаперондар қызметін атқарады және бұл үдеріс автокатализ күйінде жүреді, яғни «бұзылған» ақуыз келесі қалыпты ақуыздарды бұза береді, ақырында барлық ақуыз «бұзылған» күйге көшеді. Бұл үдеріс баяу жүреді, ауру бірнеше жыл ішінде дамиды, бірақ міндетті түрде жануарлардың не адам ағзасының дүние салуына алып келеді. Ағзада приондардың алғашқы порциялары қалай пайда болады? 1) өздігінен-фолдинг қателігі нәтижесінде; 2) прион ақуызының генінің (РrР) мутациясы салдарынан. Бұл кезде ауру тұқым қуалайды; 3) приондар кездесетін жануарлардың (сиырдың) етін жегенде. Приондар-протеазалар әсерлеріне өте төзімді болады, сондықтан олар асқорыту жолында бұзылмай нерв ұлпасына өтеді де, өздерінің «жағымсыз» қызметтеріне кіріседі. Приондар-нуклеин қышқылы болмайтын бірегей инфекциялық агент болып саналады. Приондар-сиырлардың ерінді энцефалопатия немесе сиыр құтыруы ауыруын туғызады. Егер адамдар осы сиырдың етін жесе, онда оларда Крейнцфельд-Якоб ауруы деп аталатын сырқат дамиды. Жаңа Гвинеяның жергілікті тұрғындарының-куру ауруы да приондық ауруларға жатады Оқушылардың өз бетінше атқаратын жұмысы 31 мин (35%) Фолдинг айқындайтын факторларды, табиғи формасын, К.Анфинсен тәжірибесін альбом бетіне түсіру Жаңа тақырыпты бекіту 9 мин (10%) Сабақты қорытындылау 2 мин (2%) Оқушылардың білім деңгейін бағалау. Келесі сабақтың тақырыбын хабарлау Үйге тапсырма беру 2 мин (2%) Жасушаның генетикалық аппараты. Ген туралы түсінік. Прокариот және эукариот гендерінің құрылымдық ұйымдасуы. 7. Сабақтың тақырыбы: Жасушаның генетикалық аппараты. Ген туралы түсінік. Прокариот және эукариот гендерінің құрылымдық ұйымдасуы. Сағат саны: 90 мин ( 100%) Сабақ түрі: Аралас сабақ. Сабақтың мақсаты: Оқыту : Студенттерге жасушаның генетикалық аппараты, яғни тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі, болып ДНҚ молекуласы саналатынын, ДНҚ молекуласына тіршіліктің түпкілікті қасиеттері-өздігінен көбею (репликация); өздігінен жаңару; өздігінен реттелу сияқты қасиеттер тән екендігін түсіндіру. Генетикалық аппараттың 3 құрылымдық деңгейі белгілі: гендік, хромосомалық, геномдық тәрбиелік: білімділікке, тазалыққа, еңбек сүйгіштікке тәрбиелеу. дамыту: жаңа қосымша инновациялық ақпараттармен хабардар етіп түрлі оқу әдістерін қолдану. Оқыту әдісі: Жаңа инновациялық әдістер арқылы тақырыппен таныстыру (презентация), мультимедиялық құрылғы бейнемагнитофон, CD, DVD дискілер,тест тапсырмаларына жауап беру, баяндау, сұрақ-жауап, ситуациялық есептер, бақылау жұмысы, тест тапсырмалары, үлестірмелі кеспелер Материалды – техникалық жабдықталуы: Плакаттар жинағы, тесттік жұмыстар. а) техникалық құралдар: Микроскоп, мультимедиялық құрылғы бейнемагнитофон, CD, DVD дискілер. ә) көрнекі және дидактикалық құралдар: өзіндік жұмыстарға арналған кеспелер, тест тапсырмалары, жағдайлық есептер,нұсқау карталар, кестелер, сөзжұмбақтар, плакаттар жинағы. б) оқыту орны : 413, 427б, 428 бөлме. Әдебиеттер: Негізгі әдебиеттер: 1.С.А.Әбилаев «Молекулалық биология және генетика» - Оқулық.Шымкент – «АСҚАРАЛЫ» баспасы,2008ж. 1.Медицинская биология и генетика / Под. Редакцией Куандыкова Е.У. – Алматы, 2004 2. Мушкамбаров Н.Н.Кузнецов С.Н.Молекулярная биология.Учебное пособие для студентов медицинских вузов – Москва: Наука,2003,544с. 3. Ньюссбаум Р.И.др.Медицинская генетика: учебное пособие / пер.с англ.под.ред. Бочкова Н.П – М.,2010. – 624с. 4. Притчарт Д.Дж.,Корф Б.Р.Наглядная медицинская генетика / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П. – М.,2009 – 200с. Қосымша әдебиеттер: 1.Введение в молекулярную медицину / под.ред.Пальцева М.А. – М.,Медицина,2004 2. Генетика. Учебник / под.ред.академика РАМН Иванова В.И. – М., ИКЦ «Академкнига»,2006 . 3.Гинтер Е.К.Медицинская генетика – М.,Медицина,2003. 4. Казымбет П.К., Мироедова Э.П.Биология.Учебное пособие – Астана,2006,2007. 5. Медицинская паразитология.Учебное пособие.Барышников Е.Н. – М., ВААДОС – пресс,2005. 6. Пехов А.П. Биология и общая генетика. Учебник – СПб,2006. 7. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Руководство для врачей. Пер с англ. – М.: БИНОМ – Пресс, 2003. Ұйымдастыру кезеңі: 5 мин (15 %) Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру. Ген түсінігі Цистрон түсінігі Прокариоттар гендері Эукариоттар гендері Мутон Қозғалғыш генетикалық элементтер Транспозондар Гендердің жіктелуі Сабақтың мақсаты мен міндеті: ДНҚ молекуласына тіршіліктің түпкілікті қасиеттері - өздігінен көбею (репликация); өздігінен жаңару; өздігінен реттелу сияқты қасиеттер тән екендігін, генетикалық аппараттың 3 құрылымдық деңгейінің: гендік, хромосомалық, геномдық болатынын жеткізу. ДНҚ молекуласында ақуыздар және РНҚ молекулаларының құрылысы туралы ақпарат гендер және цистрондар деп аталатын учаскелерде жазылатынын, Прокариоттар гендері тек мағыналы (кодтаушы) нуклеотидтер бірізділігінен (кодондардан), ал эукариоттар гендері- мағыналы (экзондар) және мағынасыз (интрондар) учаскелерден тұратындығын, гендердегі интрондар саны 2-ден 40-50-ге дейін жететінін, кейбір гендерде интрондар үлесіне геннің 90% көлемі тиісілі болатынын түсіндіру. 1954 жылға дейін ген –тұқым қуалаушылықтың ең ұсақ, әрі қарай бөлінбейтін құрылымдық, қызметтік бірлігі деп келінген. Бірақ, кейінгі кездегі зерттеулер, ген қызметтік тұрғыдан алғанда күрделі құрылым екендігін көрсетті: ол цистрон деп аталатын геннің негізгі, кодтаушы бөлімінен, мутациялануға қабілетті- мутон, рекомбинациялауға қабілетті- рекон деп аталатын учаскелерден тұратынын түсіндіру. Оқушылардың өтілген тақырып бойынша білімін тексеру. 14 мин (15%) Оқущылардың білімін жан жақты тексеру Сұрақтарды дұрыс және мазмұнды құрастыруға мән беру 1.Фолдинг факторлары 2.Фолдинг ферменттері 3.Ақуыз молекуласының III реттік құрылымы 4.Ақуыз лиганд әрекеттесулері 5.Молекулалық шаперондар 6.Протеиндисульфидизомераза 7.Пептидилпролилизомераза Жаңа сабақ түсіндіру 27 мин (30%) Тақырыпты жоспарымен таныстыру Түсіндірілетін материалдық негізділігімен жеткізілуінің ғылымилығы Жаңа сабақты сапалы игеру үшін түрлі оқу әдістерін қолдану. Ген дегеніміз –бір ақуыз молекуласы туралы ақпаратты кодтайтын ДНҚ учаскесі.Цистрон дегеніміз- бір полипептид тізбегін кодтайтын ДНҚ учаскесі.Егер ақуыз молекуласы бірнеше полипептид тізбегінен құралған болса, онда оның гені бірнеше цистрондардан тұрады (бактерияларда), ал егер ақуыз молекуласы бір-ақ полипептид тізбегінен құрылған болса онда ген ұғымы цистрон ұғымына сәйкес болады, яғни генде бір ғана цистрон болады (эукариоттар). Гендердің экспрессиялануы нәтижесінде ақуыздар (ферменттер) синтезделінеді, ал олар өзара және орта факторлармен әрекеттесіп нақтылы белгінің дамуын қадағалайды. 1945 жылы Д.Бидл және Э.Татум «бір ген-бір ақуыз (фермент)» деген гипотезаны қалыптастырды. Бұл гипотезаға сәйкес жасушада белгілі-бір алмасу өнімінің түзілуіне алып келетін метаболизм процесінің әрбір сатысы ақуыз ферменттер арқылы катализденеді, ал соңғылары-(ақуыз -ферменттер) гендер арқылы анықталады.Кейінірек «бір ген –бір ақуыз» гипотезасы «бір ген -бір полипептид» деген ұғымға айналды, себебі көптеген ақуыз молекулалары бірнеше полипептидтерден тұратындығы белгілі болады, мыс. гемоглобин молекуласы 4. полипептид тізбегінен құрылған- 2α және 2β. Кенеттен, өздігінен пайда болған немесе орта факторларының әсерінен пайда болған тұқым қуалаушылық материалдың өзгерулері (мутациялар) бір геннің бірнеше варианттар күйінде кездесуіне алып келеді. Бұл ген варианттарында түрліше генетикалық ақпараттар болады және олар белгінің әртүрлі варианттарын дамытады, мыс. А, а гендері бұршақ тұқымының сары және жасыл түсті болуын анықтайды. Бір белгінің нақтылы варианттарын анықтайтын геннің түрлерін аллельдер деп атайды. Аллель –геннің бір учаскесінде нуклеотид жұбының әртүрлі күйде болуы. ДНҚ молекуласының бір учаскесіндегі 1 жұп нуклеотид 4 түрлі күйде болуы мүмкін: АТ, ТА, ГЦ, ЦГ. Осы жұптардың тек біреуі ғана табиғи (жабайы) күйде болады да, қалған 3-еуі мутация негізінде қалыптасқан. Егер геннің әртүрлі нуклеотидтер жұптары мутацияланса, онда осы жолмен пайда болған бір геннің 2 формасын жалған аллельдер (псевдогендер) деп атайды. Бір геннің нағыз аллельдері мен псевдоаллельдерінің жалпы саны 4п дәрежесіне тең, бұл жерде n –осы гендегі нуклеотидтер жұптарының саны. Кейінірек «бір ген –бір ақуыз» гипотезасы «бір ген -бір полипептид» деген ұғымға айналды, себебі көптеген ақуыз молекулалары бірнеше полипептидтерден тұратындығы белгілі болады, мыс. гемоглобин молекуласы 4. полипептид тізбегінен құрылған- 2α және 2β. Прокариоттар гендері тек мағыналы (кодтаушы) нуклеотидтер бірізділігінен (кодондардан), ал эукариоттар гендері - мағыналы (экзондар) және мағынасыз (интрондар) учаскелерден тұрады. Гендердегі интрондар саны 2-ден 40-50-ге дейін жетеді, кейбір гендерде интрондар үлесіне геннің 90% көлемі тиесілі болады. 1954 жылға дейін ген –тұқым қуалаушылықтың ең ұсақ, әрі қарай бөлінбейтін құрылымдық, қызметтік бірлігі деп келінген. Бірақ, кейінгі кездегі зерттеулер, ген қызметтік тұрғыдан алғанда күрделі құрылым екендігін көрсетті: ол цистрон деп аталатын геннің негізгі, кодтаушы бөлімінен, мутациялануға қабілетті- мутон, рекомбинациялауға қабілетті - рекон деп аталатын учаскелерден тұратыны белгілі болды. Мутон- мутациялық құбылыстың қарапайым өлшем бірлігі, оның өлшемі ДНҚ молекуласының 1 жұп нуклеотидіне тең. Кроссинговер кезінде ДНҚ молекулалары арасында өзара учаскелерімен алмасу орын алады. Егер осы кезде учаскелермен алмасу тепе-теңдігі бұзылса ол нуклеотидтердің қосылуы не түсіп қалуы сияқты гендік мутацияларға алып келеді. Осылайша ДНҚ молекулалары арасындағы рекомбинациялану құбылысы бұзылады. Рекомбинацияның бұзылуына себепші нуклеотидтердің ең аз (минимальды) саны-бір жұп нуклеотидке тең-оны рекон деп атайды. Рекон- рекомбинацияның ең кіші өлшем бірлігі. Әдетте ген-бір полипептид молекуласын кодтайды, бірақ кейде ген (ген, ДНҚ учаскесі) әртүрлі қызмет атқаратын бірнеше полипептид тізбегінің синтезделуін жүзеге асыруы мүмкін. Мысалы, ашытқы саңырауқұлағының митохондриясының цитохром В ферментін кодтайтын вох гені екі түрлі күйде болады: «ұзын» ген күйінде – ол 6 экзон, 5 интроннан тұрады. «Ұзын» геннің 3 интронының үзіліп түсіп қалуы нәтижесінде «қысқа» ген пайда болады, ол РНҚ- матураза ақуызын синтездейді. Бұл ақуыз осы геннің басқа да интрондарының үзіліп түсіп қалуына және цитохром В матрицасының (қалып) пайда болуына алып келеді. Бұл құбылысты балама сплайсинг деп атайды. Кенеттен, өздігінен пайда болған немесе орта факторларының әсерінен пайда болған тұқым қуалаушылық материалдың өзгерулері (мутациялар) бір геннің бірнеше варианттар күйінде кездесуіне алып келеді. Бұл ген нұсқаларында түрліше генетикалық ақпараттар болады және олар белгінің әртүрлі нұсқаларын дамытады, мыс. А, а гендері бұршақ тұқымының сары және жасыл түсті болуын анықтайды. Бір белгінің нақтылы нұсқаларын анықтайтын геннің түрлерін аллельдер деп атайды. Аллель – геннің бір учаскесінде нуклеотид жұбының әртүрлі күйде болуы. ДНҚ молекуласының бір учаскесіндегі 1 жұп нуклеотид 4 түрлі күйде болуы мүмкін: АТ, ТА, ГЦ, ЦГ. Осы жұптардың тек біреуі ғана табиғи (жабайы) күйде болады да, қалған 3-еуі мутация негізінде қалыптасқан. Егер геннің әртүрлі нуклеотидтер жұптары мутацияланса, онда осы жолмен пайда болған бір геннің 2 формасын жалған аллельдер (псевдогендер) деп атайды. Бір геннің нағыз аллельдері мен псевдоаллельдерінің жалпы саны 4п дәрежесіне тең, бұл жерде n –осы гендегі нуклеотидтер жұптарының саны. Ген аллельдері хромосоманың бір локусында (учсакесінде) орналасады және бір локуста аллельдердің тек біреуі ғана болады. Бұл ген аллельдерінің балама (альтернативті) күйінде болуына алып келеді. Егер түр генофондында бір ген бір мезгілде екі аллельден көп мөлшерде кездесетін болса, онда мұны көпшілікті аллелизм деп атайды. Мысалы, АВО қан топтарын анықтайтын İ геннің 3 аллелі белгілі: İА, İВ, İО, сол сияқты гемоглобин (Нв) генінің 130-ден астам аллельдері белгілі, иммуноглобулин гені де көпшілікті аллелизмге ие. Гендердің жіктелуі түрліше болып келеді, мыс. аллельді, аллельсіз гендер; летальды, жартылай летальды гендер; структуралық (құрылымдық) гендер, модуляторлық гендер, реттеуші гендер т.б. Структуралық (құрылымдық) гендерге-ферменттерді, рибосома ақуыздарын, гистондық ақуыздарды, РНҚмолекулаларын анықтайтын гендер жатады. Модуляторлық гендерге ингибиторлар және супресорлар, интенсификаторлар және модификаторлар кіреді. Реттеуші гендерге структуралық гендердің экспрессиясын реттейтін гендер-энхансерлер, операторлар, промоторлар, аттенюаторлар, терминаторлар т.б. жатады. Қызметтік белсенділігіне қарай гендерді-конститутивтік, реттелуші гендер, қозғалғыш генетикалық элементтер –транспозондар т.б. деп бөледі.Конститутивтік гендер дегеніміз- ағза онтогенезінің барлық сатыларында және барлық жасушаларда үнемі актив экспрессияланатын гендер. Бұл гендердің өнімдері (РНҚ, ақуыздар, рибосома ақуыздары, гистондар т.б.) жасушалардың негізгі тіршілігін қалыптастырады, сондықтан олар кез-келген жасушалардың тіршілігі үшін қажет, оларды кейде «тұрмыстық» гендер деп те атайды.Реттелуші гендер (көбінесе құрылымдық-структуралық гендер) жасушаның ерекше қызметтерін, құбылыстарын, қамтамасыз ететін арнайы ақуыздардың синтезделуін кодтайды және олардың экспрессиялануы әртүрлі реттеуші факторлар әсерлеріне байланысты болады. Геннің алғашқы өнімдерінің қызметтеріне қарай гендерді бірнеше топқа бөледі: ферменттер гендері; ақуыз қызметтерінің модуляторлары; рецепторлар гендері; транскрипция факторларының гендері, жасушаішілік және жасуша сыртындағы матрикстің ақуыздарының гендері, трансмембраналық тасымалдаушылар гендері; иондық арналар құрылымының гендері; гормондар гендері; иммуноглобулин гендері. Адам ағзасының жасушаларының негізгі құбылыстарына қатынасатын гендердің ара қатынасы төмендегідей: 22 %-РНҚ және ақуыз синтезін қадағалайтын гендер; 12%-жасуша бөлінуін реттейтін гендер; 12% жасуша сигналдарының гендері; 12%- жасушаны қорғауды қамтамасыз ететін гендер; 17%- зат алмасу гендері; 8%-жасуша құрылымдарының гендері; 17%-гендердің қызметтері белгісіз. Гендердің өлшемі түрліше болып келеді. Көптеген гендердің өлшемі 50 000 н.ж. тең, ал олардың орташа ұзындығы- 27 000 н.ж. тең. Гендердің өлшемдеріне қарай-шағын гендер -өлшемі 800-4000 н.ж. аралығында, оларға α, β-глобин, инсулин (1500 н.ж.) гендері жатады; орташа гендер -өлшемі 11000-45000 нж. аралығында, бұларға коллаген (18000 н.ж.), альбумин (25 000 н.ж.) т.б. гендері жатады; үлкен гендер-өлшемі 50000-90000 н.ж. аралығында-фенилаланингидроксилаза гені; алып гендер- өлшемі 100000 н.ж. артық, мыс. қан ұюының VІІІ факторының гені- 186 000 н.ж., супер алып гендер-өлшемі миллиондаған н.ж.-дистрофин гені 2 млн. н.ж. көп. Қозғалғыш генетикалық элементтер–автономдық генетикалық бірліктер, олардың нуклеотидтер бірізділігінде осы элементтерді ДНҚ-ның бір жерінен екінші жеріне ауысуын, орын алмастыруын, қамтамасыз ететін ақуыздар туралы ақпарат болады. Геннің мұндай орын алмастыруын транспозиция деп атайды (оларды кейде секіруші гендер деп те атайды). Транспозиция–орын алмастырушы (көшетін, секіретін) элементтің (ген) аяқ жағында орналасқан нуклеотидтер бірізділігімен арнайы ақуыз молекуласының әрекеттесуі нәтижесінде жүзеге асады. Ол екі кезең арқылы жүреді: 1) қозғалғыш элементтер (гендер) молекуласының аяқ жағындағы нуклеотидтер бірізділігі тізбектері ажырасқан ДНҚ-нысанамен қосылады; 2)қозғалғыш элемент (ген) репликацияланады, ал ДНҚ-нысана репликацияланбайды. Осылайша қозғалғыш элементтердің бір көшірмесі ДНҚ-нысана молекуласына жалғанады, ал екіншісі өз орнында қалып қояды. Қозғалғыш элементтердің 2 түрі белгілі: 1) кішкентай инсерциялық бірізділіктер (İS) және 2) үлкен, ірі (мың нуклеотидтерден де көп) транспозондар (Тп). Транспозондарда (Тп) транспозицияны қаматамасыз ететін гендермен қатар жасушаның маңызды қасиеттерін қалыптастыратын гендер де болады, мыс. Тп-3, оның өлшемі 4957 н.ж. және онда ампицилинге төзімділікті қалыптастыратын β-лактамаза ферментін кодтайтын ген болады. Тп және İS-лардың негізгі қызметтері-өздерінің қыстырылып орналасқан жерлеріне жақын орналасқан гендердің экспрессиялануын реттеу, яғни кейбір гендердің экспрессиялануын активтендірсе, кейбіреулерін керісінше- активсіздендіреді.
Ген мен цистрондар ара қатынасын, митохондрия геномын, геннің экзон-интрондық құрылысын, гистондық ақуыздардың гендерін, рРНҚ ның кластерлік гендерін, глабин гендерін түсіндіру. Жаңа тақырыпты бекіту 9 мин (10%) Сабақты қорытындылау 2 мин (2%) Оқушылардың білім деңгейін бағалау. Келесі сабақтың тақырыбын хабарлау Үйге тапсырма беру 2 мин (2%) Геном туралы түсінік. Гендердің жіктелуі. Кластерлі гендер. 8. Сабақтың тақырыбы: Геном туралы түсінік. Гендердің жіктелуі. Кластерлі гендер. Сағат саны: 90 мин ( 100%) Сабақ түрі: Аралас сабақ. Сабақтың мақсаты: Оқыту : Студенттерге ген, цистрон ұғымын, прокариоттар, эукариоттар гендерін, экзондар мен интрондарды, цистрон мен мутон ұғымын, аллельді, аллельсіз, летальды, жартылай летальды, структуралық, модуляторлық, реттеуші гендердің қызметтерін түсіндіру. тәрбиелік: білімділікке, тазалыққа, еңбек сүйгіштікке тәрбиелеу. дамыту: жаңа қосымша инновациялық ақпараттармен хабардар етіп түрлі оқу әдістерін қолдану. Оқыту әдісі: Жаңа инновациялық әдістер арқылы тақырыппен таныстыру (презентация), мультимедиялық құрылғы бейнемагнитофон, CD, DVD дискілер,тест тапсырмаларына жауап беру, баяндау, сұрақ-жауап, ситуациялық есептер, бақылау жұмысы, тест тапсырмалары, үлестірмелі кеспелер Материалды – техникалық жабдықталуы: Плакаттар жинағы, тесттік жұмыстар. а) техникалық құралдар: Микроскоп, мультимедиялық құрылғы бейнемагнитофон, CD, DVD дискілер. ә) көрнекі және дидактикалық құралдар: өзіндік жұмыстарға арналған кеспелер, тест тапсырмалары, жағдайлық есептер,нұсқау карталар, кестелер, сөзжұмбақтар, плакаттар жинағы. б) оқыту орны : 413, 427б, 428 бөлме. Әдебиеттер: Негізгі әдебиеттер: 1.С.А.Әбилаев «Молекулалық биология және генетика» - Оқулық.Шымкент – «АСҚАРАЛЫ» баспасы,2008ж. 1.Медицинская биология и генетика / Под. Редакцией Куандыкова Е.У. – Алматы, 2004 2. Мушкамбаров Н.Н.Кузнецов С.Н.Молекулярная биология.Учебное пособие для студентов медицинских вузов – Москва: Наука,2003,544с. 3. Ньюссбаум Р.И.др.Медицинская генетика: учебное пособие / пер.с англ.под.ред. Бочкова Н.П – М.,2010. – 624с. 4. Притчарт Д.Дж.,Корф Б.Р.Наглядная медицинская генетика / пер.с англ.под.ред.Бочкова Н.П. – М.,2009 – 200с. Қосымша әдебиеттер: 1.Введение в молекулярную медицину / под.ред.Пальцева М.А. – М.,Медицина,2004 2. Генетика. Учебник / под.ред.академика РАМН Иванова В.И. – М., ИКЦ «Академкнига»,2006 . 3.Гинтер Е.К.Медицинская генетика – М.,Медицина,2003. 4. Казымбет П.К., Мироедова Э.П.Биология.Учебное пособие – Астана,2006,2007. 5. Медицинская паразитология.Учебное пособие.Барышников Е.Н. – М., ВААДОС – пресс,2005. 6. Пехов А.П. Биология и общая генетика. Учебник – СПб,2006. 7. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Руководство для врачей. Пер с англ. – М.: БИНОМ – Пресс, 2003. Ұйымдастыру кезеңі: 5 мин (15 %) Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру. Ген түсінігі Цистрон түсінігі Прокариоттар гендері Эукариоттар гендері Мутон Қозғалғыш генетикалық элементтер Транспозондар Гендердің жіктелуі Сабақтың мақсаты мен міндеті: Ген туралы ұғымды, гендердің жіктелуін, геннің алғашқы өнімдерінің қызметтеріне қарай гендердің бірнеше топқа бөлінуін үйрету. Оқушылардың өтілген тақырып бойынша білімін тексеру. 14 мин (15%) Оқущылардың білімін жан жақты тексеру Сұрақтарды дұрыс және мазмұнды құрастыруға мән беру Ген түсінігі Цистрон түсінігі Прокариоттар гендері Эукариоттар гендері Мутон Қозғалғыш генетикалық элементтер Транспозондар Гендердің жіктелуі Жаңа сабақ түсіндіру 27 мин (30%) Тақырыпты жоспарымен таныстыру Түсіндірілетін материалдық негізділігімен жеткізілуінің ғылымилығы Жаңа сабақты сапалы игеру үшін түрлі оқу әдістерін қолдану. Геном - жасушаның, ағзаның тіршілігі және дамуы үшін қажет барлық генетикалық ақпарат жазылған ДНҚ молекулаларының толық жиынтығы болып табылады, яғни жасушаның ядролық және цитоплазмалық ДНҚ - сының барлық гендері мен ген аралық учаскелерінің жиынтығы. Геном құрылысының жалпы принциптерін және оның құрылымдық –қызметтік ұйымдастырылуын зерттейтін ғылымды геномика деп атайды. Адам геномикасы - молекулалық медицинаның негізі болып, тұқым қуалайтын және тұқым қуаламайтын ауруларды анықтау, емдеу және алдын-алу, болдырмау әдістерін қалыптастыру үшін маңызды рөль атқарады. Геномиканың негізгі бөлімдері: құрылымдық, қызметтік, салыстырмалы, эволюциялық және медициналық геномика. Прокариоттар геномы - ішек бактериясында-E.coli, жақсы зерттелген. Бактерия хромосомасы 3,2х106 н.ж. тұратын сақиналы ұзын ДНҚ. Бактерия гендері сызықты орналасқан. ДНҚ репликациясы ТЕТА репликация типімен ori- нүктесінен басталады. Хромосома-иницияция сайтымен бірге өздігінен репликацияланатын молекула - репликон болып табылады. Бактерия геномында 2500-дей гендер болады.Гендер белсенділігі (экпрессиясы) оперон типі сияқты реттелінеді, себебі бактериялар гендерді оперондық құрылымға ие. Ішек бактериясында (E.coli) бактерия хромосомасының репликонынан басқа да репликондар кездеседі, мысалы эписомалар және плазмидалар. Плазмида-бактерия хромосомасынан тәуелсіз репликацияланатын сақиналы хромосомалық элемент, оның өлшемі шамамен бактерия хромосомасының 10-20 % -дай, 1-3 гені болады. Ең негізгі плазмидаларға бактериялардың антибиотиктер әсеріне төзімділігін қалыптастыратын төзімділікті тудырушы факторлар жатады, олар 10-15 көшірме күйінде кездеседі. Эписомалар–бактерия хромосомасынан бөлек, автономды кездесетін не оған жалғанатын сақиналы хромосомалық элементтер. Ең жақсы зерттелген эписома, бұл Ғ-фактор (фертильдік фактор). Ол бактериялардың жыныстық процесін анықтайды және аталық жасушаларда (Ғ+жасушалар) кездеседі. Эписомалардың кейбіреулері инфекциялы болып келеді. Егер эписомаларда антибиотиктерге төзімділікті қалыптастыратын гендер болса, онда олар бактерия жасушаларына жеп-жеңіл өтіп медицина үшін үлкен проблемалар туғызады.Бактерия геномында қозғалғыш генетикалық элементтер-де кездеседі. Эукариоттар геномы – көлемі және құрылысы жағынан күрделі болады, олар; нуклеотидтер→кодондар→гендер мен ген аралық учаскелер→күрделі гендер→хромосома иіндері→хромосомалар→гаплоидты хромосома саны сияқты бірте-бірте күрделенетін құрылымдардан тұрады. Эукариоттар геномының көлемі өте үлкен болады, себебі олардың нуклеотидтер бірізділігі (ДНҚ молекуласы) тек қана қайталанбайтын учаскелер емес, сол сияқты орташа қайталанатын және өте жиі қайталанатын учаскелерден тұрады. Сол сияқты, геномның өте үлкен болуын гендердің экзон-интрондық құрылысымен де түсіндіруге болады. Эукариоттар геномы ядролық және ядродан тыс орналасқан ДНҚ молекулаларынан тұрады. Соңғысына цитоплазманың сақиналы ДНҚ-сы: плазмидалар, эписомалар, митохондрия және пластидтер ДНҚ-сы жатады. Ядролық ДНҚ хромосомасынан тыс орналасқан гендер жиынтығын плазмондар деп атайды, олар цитоплазмалық тұқым қуалаушылықты анықтайды. Ядролық ДНҚ-массасының бәрі дерлік хромосомаларға таралған. Хромосомалар құрылысы күрделі. Эукариоттар геномына қозғалғыш генетикалық элементтер –транспозондар да тән, олар гендер белсенділігін реттеуге қатынасады, яғни бұрын пассив күйде болып келген гендерді активтендіреді немесе керісінше. Адамның сома жасушасындағы (2п) ДНҚ-ның жалпы мөлшері 6,4.109 н.ж. тең, яғни гаплоидтық хромосома жиынтығында (n)-3,2.109 н.ж. ДНҚ молекуласының 99,5 % хромосомаларда кездеседі және бұл ядро ДНҚ-сы болып табылады. Ядродан тыс ДНҚ молекуласы–митохондрияларда, цитоплазмада (0,5%)–сақиналы ДНҚ күйінде кездеседі.XX-ғасырдың 60-жылдары Р.Бриттен және Э.Дэвидсон эукариоттар геномының молекулалық құрылысының ерекшеліктерін, яғни геномның әртүрлі учаскелерінің түрліше рет қайталанатынын ашты. ДНҚ молекуласының қайталанбайтын, орташа қайталанатын, өте жиі қайталанатын учаскелері белгілі. Қайталанбайтын учаске ДНҚ молекуласының бойында бір дана күйінде кездеседі және бұл жерлерде барлық структуралық гендер орналасқан. Оның үлесіне ДНҚ молекуласының 75% көлемі тиісілі. Геномның қалған 25%- қайталанатын нуклеотидтер бірізділігі болып табылады. Олар жүзден мың ретке дейін қайталануы мүмкін. Оларды дисперсияланған (біркелкі таралған) және сателиттік ДНҚ бірізділіктері деп бөледі. Дисперсияланған (біркелкі таралған) ДНҚ бірізділіктері (геномның 15% көлемін құрайды) ДНҚ молекуласының бойына біркелкі бытыраңқы таралып орналасқан. Оларға SІNЕ (қысқа элементтер), LІNЕ (ұзын элементтер) және басқа да бірізділіктер кіреді. Жеке SІNЕ- бірізділіктерінің ұзындығы 90-500 н.ж., ал LІNЕ- бірізділіктерінің ұзындығы 7000 н.ж. дейін жетеді. SІNЕ- бірізділіктерінің кейбіреулерін Аlu- бірізділіктері деп атайды, себебі олар Аlu- рестриктазалар арқылы кесіледі. Адам геномында 300 000 нан 500 000-ға дейін Аlu- бірізділіктер табылған. Бұл бірізділіктердің бір ерекшеліктері –олар өздігінен көшірмеленіп ДНҚ-ның кез-келген бөліміне, сол сияқты гендерге, қыстырылып қосылуы мүмкін. Соңғы жағдайларда олар мутация пайда етіп ген қызметін бұзады. Сателиттік қайталанулар хромосомалардың әр түрлі учаскелерінде бумаланып жинақталған және көптеген рет қайталанатын тандемді бірізділіктерден тұрады. Сателиттік ДНҚ геномның шамамен 10% қамтиды және -сателиттік, минисателиттік және микросателиттік ДНҚ-лар деп бөлінеді. -Сателиттік ДНҚ, әдетте, барлық хромосомалардың центромераларының айналасында орналасқан. Олардың негізі 171 нуклеотидтер жұптарынан тұрады және жұптасып (тандемді) мыңдаған рет қайталанады. ЖНП қартасын құрастыру мультифакторлы полигенді патологиялардың, мыс. рак, диабет, психикалық аурулар т.б. дамуына жауапты гендерді идентификациялауға мүмкіндік берді. Қазіргі таңда адамның 3000-нан астам тұқым қуалайтын ауруларының нақтылы гендерінің орналасқан жерлері анықталды, 20 мыңдай гендердің хромосомаларда орналасу орны белгілі болды, көптеген хромосомалық делециялық синдромдардың себептері анықталды. ЖНП-нің көпшілігі гендер экзондарында кездеседі. Адам геномын зерттеулер нәтижесінде қазіргі таңда біз өз гендеріміздің 50% -ының құрылысын, қызметтерін жақсы білеміз, қалғандары белсенді түрде зерттелуде және жақын арада анықталады деп күтілуде. Бүгінгі күні кез-келген адам өзінің генетикалық төлқұжатын жасатып, соған сәйкес салауатты өмір сүру бағдарламасын құрастыруға мүмкіндік алып отыр. 2000-2003 жылдан бері қарай адамзат постгеномдық дәуірде тіршілік етуде, себебі осы жылы «адам геномы» атты халықаралық ғылыми бағдарлама табысты аяқталды (Ф.Коллинз, 2000). Бұл бағдарламаның аяқталуы генетиканың әрі қарай дамуының 3 жаңа стратегиясын қалыптастырды: 1) генетика -медицина үшін (пренатальдық диагностика, тұқым қуалайтын аурулар); 2) генетика –денсаулық үшін (аурулардың алдын алу -болдырмау); 3) генетика қоғам үшін (дәрігерлерге, көпшілікке генетиканы үйрету). Жоғарыда айтылғандардың бәрі ядро хромосомаларындағы геномға жатады. Сонымен қатар, адам геномы митохондрия геномын және цитоплазмада, ядрода кездесетін сақиналы ДНҚ молекулаларын-да қамтиды. Митохондрия ДНҚ-сының (мтДНҚ) геномы 16569 н.ж. тұратын қос тізбекті сақиналы молекула болып табылады. Әрбір митохондрияда 10-шақты ДНҚ молекуласы кездеседі. мтДНҚ-сында интрондар болмайды, оның құрамында 2р РНҚ, 22-т РНҚ және 13 фосфорлау полипептидтерінің гендері кездеседі. Митохондрий геномы 1981 ж. толық анықталған (47-сурет). 
Каталог: wp-content -> uploads -> 2014 2014 -> Сәлім меңдібаев армысың, алтын таң! Журналист жазбалары Қостанай – 2013 ж 2014 -> Қазақ тілі мен латын тілі кафедрасы Қазақ Әдебиеті пәні бойынша әдістемелік өҢдеу мамандығы: Фельдшер Мейірбике ісі Стамотология Курс: І семестрі: ІІ 2014 -> Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі 2014 -> Жақсыбай Мусаев шығармашылығы және көркемдік Зерттеуші оқушы: Мұратбаева Назерке 2014 -> Тақырыбы: Ақындықты арман еткен жерлес Талапбай Ұзақбаев 2014 -> М.Ә. Хасен төле би әлібекұлы 2014 -> «Қостанай таңының» кітапханасы Сәлім меңдібаев 2014 -> 3-деңгейлерге: а/берілген сөздерді аударыңдар 2014 -> Жақсыбай Мусаев шығармашылығы және көркемдік Зерттеуші оқушы: Мұратбаева Назерке 2014 -> Тақырыбы: Ақындықты арман еткен жерлес Талапбай Ұзақбаев жүктеу/скачать 7,3 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|