Мета та вихідний рівень знань

Загальна мета.

Вивчити біохімічні механізми реплікації ДНК та транскрипції РНК.

Конкретні цілі:

1. Трактувати молекулярно-біологічні закономірності збереження та передачі генетичної інформації, роль ферментних систем, що забезпечують напівконсервативний механізм реплікації ДНК у прокаріотів та еукаріотів.

2. Пояснювати механізми функціонування ферментної системи транскрипції РНК.

3. Аналізувати послідовність етапів реплікації ДНК та транскрипції РНК.

Вихідний рівень знань-вмінь: знати хімічну структуру ДНК та РНК.

Оpiєнтувальна каpтка для самостiйного вивчення студентами

Навчальної лiтеpатуpи пpи пiдготовцi до заняття.

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Практичне вивчення реплікації ДНК та транскрипції РНК.	1.1. Пояснити механізм утворення подвійної спіралі ДНК. 1.2. Пояснити протипухлинну дію антибіотиків.
2. Реплікація ДНК.	2.1. Біологічне значення реплікації ДНК. Сутність відкриття Дж. Уотсона та Фр. Кріка (1953). 2.2. Напівконсервативний механізм реплікації; схема експерименту М. Мезелсона та Ф. Сталя. 2.3. Загальна схема біосинтезу ДНК. 2.4. Ферменти реплікації ДНК. 2.5. Молекулярні механізми реплікації ДНК: топологічні проблеми (фрагменти Оказакі).
3. Транскрипція РНК.	3.1. Загальна схема транскрипції; кодуючі та некодуючі ланцюги ДНК. 3.2. РНК – полімерази. 3.3. Етапи та ферменти синтезу РНК. 3.4. Сигнали транскрипції: промоторні, ініціаторні, термінаторні ділянки генома. 3.5. Процесинг – посттранскрипційна модифікація РНК. 3.6. Антибіотики – інгібітори транскрипції.

 

Індивідуальна самостійна робота студентів.

1. Підготувати реферат на теми: «Антибіотики – інгібітори транскрипції», «Сутність відкриття Дж. Уотсона та Фр. Кріка (1953)».

2. Створити схему реплікації ДНК.

3. Створити схему транскрипції РНК.

 

Тема 3. Біосинтез білка у рибосомах.
Дослідження процесів ініціації, елонгації та термінації
в синтезі поліпептидного ланцюга.

Актуальність теми.

Розкриття механізмів синтезу білка та природи спадкових захворювань базується на знанні генетичного коду, який утворює набір кодонів. Біосинтез аномальних білків лежить в основі спадкових захворювань, обумовлених мутаціями – змінами в нуклеотидній послідовності гена. Антибактеріальна дія антибіотиків базується на їх здатності взаємодіяти з білками рибосом прокаріотів і інгібувати синтез бактеріальних білків. Знання молекулярних основ біосинтезу білка вкрай необхідні для пояснення процесів регенерації загоювання ран та шляхім їх корекції, а також для аналізу патологічних процесів, основу яких складає порушення анаболізму і катаболізму (білкова недостатність, гіпотрофія у дітей, виснаження, дисфункція ендокринних залоз, голодування та ін.).

 

Мета та вихідний рівень знань.

Загальна мета.

Вивчити молекулярну організацію клітин, генетичного апарату, системи білкового синтезу для розкриття природи спадкових захворювань та методів їх профілактики і корекції.

 

Конкретні цілі:

1. Пояснювати механізми функціонування ферментної системи транскрипції РНК.

2. Трактувати поняття білоксинтезуючої системи в рибосомах.

3. Пояснювати механізми функціонування білоксинтезуючої системи за участю ферментів активації активації амінокислот, ініціації, елонгації та термінації біосинтезу поліпептидних ланцюгів.

Вихідний рівень знань: основи генетики з курсу біології.

Оpiєнтувальна каpтка для самостiйного вивчення студентами

Навчальної лiтеpатуpи пpи пiдготовцi до заняття.

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Генетичний код.	1.1. Триплетна структура коду. 1.2. Властивості генетичного коду. 1.3. Таблиця генетичного коду (змістовні і беззмістовні кодони).
2. Рибосомальна білоксинтезуюча система.	2.1. Компоненти білоксинтезуючої системи рибосом. 2.2. Транспортні РНК та активація амінокислот. Аміноацил-тРНК-синтетази.
3. Етапи та механізми трансляції.	3.1. Ініціація біосинтезу пептидного ланцюга. 3.2. Елонгація поліпептидного ланцюга. 3.3. Термінація біосинтезу пептидного ланцюга. 3.4. Ініціюючі та термінуючі кодони мРНК. 3.5. Роль білкових факторів рибосом в трансляції.
4. Посттрансляційна модифікація пептидних ланцюгів.	4.1. Механізми посттрансляційної модифікації пептидних ланцюгів.

Практичні навики.

1. Обґрунтувати протипухлинну дію антибіотиків-інгібіторів ініціації: стрептоміцину, рифаміцину, рифампіцину.

2. Обґрунтувати механізм дії антибіотиків-інгібіторів елонгації: аміцетину, хлорамфеніколу, еритроміцину, циклогексиміду, пуроміцину, тетрациклінів.

3. Обґрунтувати механізм дії антибіотиків-інгібіторів термінації: анізоміцину, хлорамфеніколу, еритроміцину, лінкоміцину, стрептоміцину.

4. Пояснити механізм дії інтерферонів.

5. Пояснити механізм дії дифтерійного токсину.

6. Пояснить молекулярні механізми мутації. Які найбільш поширені мутагени ви знаєте?

Індивідуальна самостійна робота студентів.

1. Створити схеми: реплікації і транскрипції; регуляції експресії генів; репарації ДНК; механізм дії білково-пептидних та стероїдних гормонів на клітини-мішені.

2. Малювати схеми послідовних етапів процесів реплікації, транскрипції та трансляції.

Тема 4. Аналіз механізмів мутацій. репараціЯ  ДНК.

  Актуальність теми.

Хімічні мутагени (аналоги азотистих основ, дезамінуючі, алкілуючі агенти) та фізичні (ультрафіолетове та іонізуюче випромінювання) викликають ушкодження ДНК - мутації, що є причиною ензимопатій та спадкових хвороб людини.

Відновлення ушкоджених молекул ДНК здійснюється завдяки репараціям.

Трансплантація генів, отриманих гібридних молекул ДНК, клонування генів використовується з метою отримання біотехнологічних лікарських засобів та діагностикумів (гормонів, ферментів, антибіотиків, інтерферонів та ін.).