Презентация на тему "Молекулярная генетика"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Введение в проблему.История становления наукиЛекция 1-2

  МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА

• 
  Слайд 2
  

  БАЛЛЬНО-РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА (экзамен)

• 
  Слайд 3
  

  КОНИЧЕВ А. С. Молекулярная биология. М.: Академия, 2012 ЖИМУЛЕВ И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Издатель: Сибирское университетское издательство, 2007 http://www.biblioclub.ru МАТЕРИАЛЫ С САЙТА КАФЕДРЫ ГЕНЕТИКИ genetics.kemsu.ru Рекомендуемая литература

• 
  Слайд 4
  

  ГЕНЕТИКАот лат. «geneo» - порождаю или от греч. γενητως- происходящий от кого-то

  В 1907 г. Уильям Бэтсон предложил термин «ГЕНЕТИКА» В 1909 г. Вильгельм Иогансен ввел термин «ГЕН»

• 
  Слайд 5

  Предмет генетики

  МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ

• 
  Слайд 6

  Предмет ГЕНЕТИКИ

  наука, изучающая: два взаимосвязанных и взаимозависимых свойства живых организмов НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ ИЗМЕНЧИВОСТЬ способность организмов передавать свои признаки, свойства из поколения в поколение в основе данного свойства лежат процессы репликации и репарации ДНК способность организмов приобретать новые признаки и свойства в основе данного свойства лежат процессы комбинативной и мутационной изменчивости ДНК

• 
  Слайд 7

  Наследственность

  ЯДЕРНАЯ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ rodstvo.ru Определяется генетическим материалом, расположенным в ядре клетки. Материальным носитель –молекулы ДНК, входящие в состав хромосом. Определяется генетическим материалом, расположенным в цитоплазме клетки. Материальный носитель –молекулы ДНК, входящие в состав митохондрий и пластид.

• 
  Слайд 8

  Изменчивость

  НАСЛЕДСТВЕННАЯ НЕНАСЛЕДСТВЕННАЯ 1. КОМБИНАТИВНАЯ. Комбинирование наследственного материала в ходе мейоза и при оплодотворении. 2. МУТАЦИОННАЯ. Качественное изменение генетического материала. 1. ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ. Последовательное появление и изменение признаков и свойств у особи в ходе онтогенеза. 2. МОДИФИКАЦИОННАЯ. Изменение признака под действием факторов окружающей среды.

• 
  Слайд 9

  Определение термина

  МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ.

• 
  Слайд 10

  Молекулярная генетика. ПРЕДМЕТ.

  Наука, изучающая материальные основы наследственности и изменчивости путём исследования протекающих на субклеточном и молекулярном уровне процессов передачи, реализации и изменения генетической информации, а также способов её хранения.

• 
  Слайд 11

  Основные ЗАДАЧИ молекулярной генетики

• 
  Слайд 12

  Основные МЕТОДЫ молекулярной генетики

• 
  Слайд 13

  Предпосылки появления науки

  МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА. ИСТОРИЯ НАУКИ.

• 
  Слайд 14

  ЭКСПЕРИМЕНТЫ, заложившие основы появления молекулярной генетики

  1868-1871 гг. Ф. Мишер – выделил новое химическое соединение в ядре клеток, которое назвал нуклеин 1885 -1901 гг. А. Коссель и Э.Фишер выделили и описали аденин, цитозин, гуанин, тимин и урацил. ОТКРЫТИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ И ОПИСАНИЕ ИХ СТРУКТУРЫ Фридрих Мишер Альбрехт Коссель 1889 г. Р. Альтман впервые ввёл термин «нуклеиновая кислота» Рихард Альтман 1909 г. Ф. Левен идентифицировал D-рибозу 1929 г . – D-дезоксирибозу Фашель Аронович Левен Эмиль Фишер

• 
  Слайд 15
  

  1928 г. Ф. Гриффитоткрыл явление генетической трансформации Фредерик Гриффит ОТКРЫТИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ РОЛИ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ Пневмококки (Streptococcuspneumoniae) - бактерии, вызывающие пневмонию. Капсульный S-штамм – патогенный БескапсульныйR-штамм – непатогенный

• 
  Слайд 16

  Опыт Ф. Гриффита

  При инфицировании мышей пневмококками бескапсульного непатогенного R штамма животные не погибают. Бескапсульные пневмококки не размножаются

• 
  Слайд 17

  Опыты Ф. Гриффита

  После заражения пневмококками капсульного патогенного (вирулентного) S-штамма мыши погибают. Капсульные пневмококки размножаются.

• 
  Слайд 18
  

  После заражения пневмококками капсульного патогенного (вирулентного) S-штамма, предварительно убитыми нагреванием, мыши не погибают. Пневмококки не размножаются.

• 
  Слайд 19
  

  При введении мышам одновременно бескапсульных невирулентных R-пневмококков и S-капсульных, убитых нагреванием, животные погибают. Капсульные пневмококки размножаются.

• 
  Слайд 20

  ВЫВОД Ф. Гриффита

  Обнаруженно явление трансформации, т.е.приобретение одним организмом признаков другого организма за счет захвата его части Суть опыта: При введении смеси убитых нагреванием капсульных пневмококков S-штаммаи живых бескапсульныхR-штамма, мыши погибали в результате размножения капсульных вирулентных форм S-штамма.

• 
  Слайд 21
  

  1927 г. Н.К. Кольцов сформулировал идею матричного синтеза «каждая молекула от молекулы». Белковая хромосома в своей основе представляет молекулу или пучки молекул с линейным расположением в них генов ТЕОРИИ, заложившие основы появления молекулярной генетики Николай Константинович Кольцов

• 
  Слайд 22

  Романтический период (1935-1952 гг.)

  МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА. ИСТОРИЯ НАУКИ.

• 
  Слайд 23

  Романтический период (1935 г.)

  Сальвадор Лурия Макс Дельбрюк М. Дельбрюк и С. Луриядоказали, что бактериофаги и вирусы представляют собой комплексы нуклеиновых кислот с белками

• 
  Слайд 24

  Романтический период (1940 г.)

  Э.Татуми Дж. Бидлсформулировали гипотезу  «Один ген - один фермент» Джордж Бидл Эдуард Татум Во всех клетках есть кальцитониновый ген. В клетках щитовидной железы он экспрессируется в виде гормона кальцитонина. В клетках гипофиза - нейропептида CGRP. Ген один, а белки получаются разные. В клетках других тканей этот ген не экспрессируется.

• 
  Слайд 25

  Романтический период (1944 г.)

  Они смешивали бескапсульныхR-пневмококков с взятыми от S-капсульных белками, полисахаридами или ДНК. В результате этого эксперимента была выявлена природа трансформирующего фактора. Трансформирующим фактором оказалась ДНК. О. Эвери К. Мак-Леод М. Мак-Карти экспериментально доказали роль ДНК в явлениях наследственности у микроорганизмов Освальд Эвери Колин Мак-Леод Маклин Мак-Карти

• 
  Слайд 26

  Романтический период (1952 г.)

  Марта Чейз и Альфред Херши М. Чейз и А. Хершидоказали, что у бактериофагов генетическая информация находится в ДНК

• 
  Слайд 27
  

  Фаги, у которых белковая оболочка была мечена радиоактивной серой (S35), а ДНК - радиоактивным фосфором (Р32), инкубировали с бактериями. Эксперимент Херши и Чейз Бактерии отмывали. В смывных водах не обнаруживали Р32, а в бактериях - S35. В то же время большая часть Р32 оказалась внутри бактериальных клеток, а вся S35 - в окружающей среде. Следовательно, внутрь попала только ДНК. Через несколько минут из бактерии выходили десятки полноценных фагов, содержащих немеченую белковую оболочку и ДНК, меченую Р32.

• 
  Слайд 28
  

  Метод меченных атомов ВЫВОД: ДНК выполняет генетическую функцию – несет информацию, как о создании новых копий ДНК, так и о синтезе фаговых белков.

• 
  Слайд 29

  Догматический период (1953-1962 гг.)

  МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА. ИСТОРИЯ НАУКИ.

• 
  Слайд 30

  Догматический период (1958 г.)

  Ф. Крик сформулировал центральную догму молекулярной биологии Перенос генетической информации идет в направлении ДНК РНК белок. Фрэнсис Крик

• 
  Слайд 31

  Догматический период (1953 г.)

  Морис Уилкинс Розалинда Франклин Дж. Уотсон, Ф. Крик, М. Уилкинс, Р. Франклин – открытие структуры ДНК Джеймс Уотсон, Френсис Крик Лайнус Полинг

• 
  Слайд 32
  

  Хронология открытий, подготовивших создание Дж. Уотсоном и Ф. Криком модели ДНК

• 
  Слайд 33

  Догматический период (1955 г.)

  Хейнц Фрэнкель-Конрад Х. Френкель-Конрад показал, что РНК может выполнять функцию носителя генетической информации В вирусе табачной мозаики (ВТМ) содержится РНК, а не ДНК. Разные штаммы вируса вызывают разную картину поражения листьев табака.

• 
  Слайд 34

  Опыт Х. Френкеля-Конрада

  РНК покрыта белковой оболочкой. Вирус можно "разобрать" и "собрать" снова, но уже так, что РНК вируса одного штамма будет окружена белковой оболочкой вируса другого штамма. После смены белковой оболочки "переодетые" вирусы вызывали картину поражения, характерную для того штамма, чья РНК была покрыта чужим белком (на рисунке - штамм 1). ВЫВОД. Не только ДНК, но и РНК может служить носителем генетической информации.

• 
  Слайд 35
  

  В 1961 г.Сеймур Бензери ФренсисКрик экспериментально доказали триплетность кода и его компактность. 1961 г.АндреЛьвов, ФрансуаЖакоб, ЖакМоно открыли генетические механизмы регуляции синтеза ферментов. В 1962 г.МаршаллНиренберг, ГенрихМаттеи, СевероОчоарасшифровали генетический код. Догматический период (1961-1962 гг.) Сеймур Бензер Маршалл Ниренберг Генрих Маттеи Северо Очоа

• 
  Слайд 36

  Академический период (1963 гг. - …)

  МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА. ИСТОРИЯ НАУКИ.

• 
  Слайд 37
  

  1967 г.Артур Корнберг осуществил синтез in vitro биологически активной ДНК. 1970 г.ХарГобинд Корана провел химический синтез гена. 1970 г.Говард Темин, Дэвид Балтимор, Ренато Дульбеко открыли фермент обратную транскриптазу и явления обратной транскрипции 1971 г.Пол Берг сконструировал rДНК 1972 г.Хар Гобинд Корана синтезировал полноразмерный ген tРНК Артур Корнберг Хар Гобинд Корана Пол Берг Говард Темин Дэвид Балтимор Ренато Дульбеко

• 
  Слайд 38
  

  1973 г.Стэнли Коуэн и Герберт Бойер разработали технологию рекомбинантных ДНК 1974 г.Гамильтон Смит, Даниэль Натанс, Вернер Арбер открыли бактериальные рестриктазы 1978 г.Филипп Шарп открыл и описал процесс сплайсинга РНК 1982 г.Томас Чек открыл явление автосплайсинга Стэнли Коуэн Герберт Бойер Томас Чек Филипп Шарп Вернер Арбер Гамильтон Смит Даниэль Натанс

• 
  Слайд 39

  Нобелевская премия по химии 2006 г.

  За открытие механизма транскрипции у эукариот Роджер Корнберг Артур и Роджер Корнберги

• 
  Слайд 40

  Нобелевская премия по физиологии и медицине 2006 г.

  За исследования в области генетики. Открытие феномена РНК-интерференции. Эндрю Файр и Крейг Мелло

• 
  Слайд 41

  Нобелевская премия по физиологии и медицине 2007г.

  Марио Капекки, Оливер Смитис и сэр Мартин Эванс «открытие принципов введения специфических генных модификаций в организм мышей посредством эмбриональных стволовых клеток», то есть за изобретение метода нокаута генов.

• 
  Слайд 42

  Нобелевская премия по химии 2008 г.

  Осаму Симомура, Роджер Тсиен, Мартин Чалфи «за открытие и развитие зеленого флуоресцентного белка (GFP)» Осаму Симомура Роджер Тсиен Мартин Чалфи

• 
  Слайд 43

  Нобелевская премия по физиологии и медицине 2009 г.

  Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак «за открытие того, как теломеры и фермент теломераза защищают хромосомы»

• 
  Слайд 44

  Нобелевская премия по химии 2009 г.

  Ада Йонат, ВекатраманРамакришнан, Томас Стайц «за исследования структуры и функции рибосомы»

• 
  Слайд 45

  Нобелевская премия по химии 2012 г.

  Роберт Левковиц, БраянКобилке «за исследования в сфере клеток и восприятия человека, а именно рецепторов, сопряженных с G-белками, являющихся «посредниками» в передаче различных внутриклеточных сигналов»

• 
  Слайд 46

  Нобелевская премия по физиологии и медицине 2012г.

  СинъяЯманака и Джон Гердон «за работы по стволовым клеткам и клонированию животных»

• 
  Слайд 47

  Нобелевская премия по физиологии и медицине 2013г.

  Джеймс Ротман, РэндиШекман и Томас Зюдоф «за открытие системы везикулярного транспорта – основной транспортной системы в наших клетках»

• 
  Слайд 48

  Нобелевская премия по химии 2014 г.

  Эрик БетцигШтефанХеллю Уильям Мернер «за разработку метода флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения»

• 
  Слайд 49
  

  Исследования в области нуклеиновых кислот привели к соз­данию и бурному развитию ряда новых биологических дисцип­лин – молекулярной биологии, бионики, биокибернетики и многих других. Они вызва­ли мощный приток научных сил к исследованиям в биологии.