سرفصل های درس ژنتیک مولکولی

نام بسته درسی : درس ژنتیک مولکولی

————————————————–

فهرست:

مقدمه

ساختمان DNA

ساختار DNA

پلی نوکلئوتید (پیوند فسفو دی استری) phosphodiester bond

مدارک لازم برای اثبات دو رشته بودن DNA

پلی مورفیسم DNA :

عوامل موثر در کنفورماسیون ها

ساختمان هاي DNA

نيروهاي شكل دهنده و پايدار كننده ساختمان DNA

RNA ترانسکریپتوم

سوبستراهای نوکلئوتیدی برای سنتز RNA:

ژنها و اطلاعات زیست شناختی

سازماندهی ژنها در مولکول DNA

دلایلی که ژنها به صورت اپرون درمی آیند:

خانواده های چند ژنی کلاسیک (ساده):

الف) خانواده های چند ژنی مرکب:

ب) خانواده چند ژنی Disperse  (متفرق)

ژن های overlap : overlapping genes

ژن های تودرتو Genes – within – genes

ژن های منقطع Interrupted genes

سیسترون:

رونویسی Transcription

آغاز رونویسی با RNA پلیمراز II:

آغاز رونویسی :

پایان رونویسی در باکتریها:

انواع مولکول RNA

ساختمان ریبوزوم: در یوکاریوتی و پروکاریوتی

ساخته شدن r RNA:

فراوری rRNA در کلی باسیل:

r RNA  بالغ یوکاریوتی

ژن های r RNA:

در مورد ساختمان tRNA ها:

انواع مولکول (mRNA) RNA

تغییر و پردازش mRNA

تغییرات در پایانه ‘3:

علت اضافه شدن دنباله:

انواع اینترونها و پیرایش آنها

اینترون های AT-AC:

اینترونهای tRNA

RNA – Editing (ویرایش RNA):

سطوح مختلف پروتئین

Functionیا عملکرد پروتئین:

رمز ژنتیک از دیدگاه های اولیه و ارائه فرضیه :

polynucleotideبا استفاده از phosphorylase

ویژگیهای رمزهای ژنتیکی یا کدون ها

اثر متقابل بین tRNA و mRNA

آنزیم آمینو اسیل tRNA سنتتاز :

مثالهایی از اسید آمینه های غیرمعمول

اثر متقابل کدون و آنتی کدون(mRNA , tRNA)

آغاز ترجمه در باکتریها

آغاز ترجمه در یوکاریوتها:

طویل شدن زنجیره پلی پپتیدی در پروکاریوتها و یوکاریوتها:

خاتمه Termination

کنترل تظاهر ژن (تنظیم بیان ژن):

تنظیم مصرف لاکتوز:

کنترل تظاهر ژن در انسان

پروتئینهای چسبنده به DNA

3. Leucine zipper (زیپهای لوسینی):

کنترل تظاهر ژن:

نمو در مگس سرکه Drosophila melanogaster

الگوی partition بندی:

همانند سازی DNA

آزمایش مزلسون و استال:

فرایند همانندسازی:

اغاز همانندسازی :

همانند سازي DNA در پروكاريوتها

انواع آنزيمهاي  DNA پلي مراز در يوكاريوتها

آغاز مبدا همانندسازی در کلی باسیل:

DNA پلیمراز ها در باکتریها و یوکاریوتها

مشکل آغازگری در رشته lagging

وقایع چنگال همانندسازی در باکتریها:

آنزیم پلیمراز III مشابه

مشکل توپولوژیکی DNA:

کشفیات مندل از دیدگاه مولکولی

فراوانی الی:

آزمون خودسنجی با پاسخ

 بخش هایی از بسته درسی ژنتیک مولکولی

 مقدمه

مراحل یا پروسه اصلاح نباتات: 1- مرحله انتخاب: بشر با استفاده از تنوعات موجود در طبیعت 2- مرحله هیبریداسیون یا دورگ گیری: خلق تنوع مصنوعی (گونه با گونه، واریته با واریته، جنس با جنس) 3- عصر ژنتیک مولکولی

حیات ارگانیسم ها متکی به ژنوم می باشد، ژنوم برای ساختو حفظ حیات  لازم است. ژنوم اکثر موجودات از DNA تشکیل شده است با این حال برخی ویروس ها دارای ماده وراثتی از جنس RNA هستند. نوکلئیک اسید ، هتروپلی مری از واحد های نوکلئوتیدی است که در شرایط زیستی با توالی های خاص به وسیله ی پیوند فسفودی استر به هم متصل شده اند و یک ماکرومولکول با وزن مولکولی بالا تشکیل می  دهند.

ساختمان DNA

در اصطلاح مولکولی ژن معمولاً به عنوان کل توالی اسید نوکلئیک گفته می‌شود که برای سنتز یک محصول عملگر ژنی ضروری است. و ژنوم به معنای کل محتویات ژنی موجود است. ژنوم انسان از دو بخش متمایز تشکیل شده است:

هسته ای Nuclear genome

میتوکندریایی Mitochondrial genome

ژنوم هسته ای که از سه میلیارد و دویست میلیون نوکلئوتید تشکیل شده است که بین 24 مولکول خطی تقسیم شده است. طول بزرگترین اینها (کروموزوم) دویست میلیون نوکلئوتید و کوچکترین انها هم 50 میلیون نوکلئوتید می باشد.

انسان دارای 22 کروموزوم اتوزوم و 2 کروموزوم جنسی (X و Y) میباشد. تعداد ژن های انسان حدود 35000  ژن می باشد.

000/000/200/3

22 کوچکترین کروموزوم 000/000/50

1 بزرگترین کروموزوم 000/000/700

ژنوم میتوکندری که یک مولکول حلقوی DNA می باشد که میزان نوکلئوتید 16569 می باشد کپی های متعددی در میتوکندری می باشد و 37 ژن در میتوکندری وجود دارد.

انسان بالغ ¹³ 10 سلول دارد که این سلولها دارای کپی یا کپی هایی از ژنوم خودشان را دارند.

تعداد کمی از سلول ها در حالت تمایز (بجز گلبول قرمز) بقیه دارای هسته می باشند.

دو نوع سلول وجود دارد: جنسی و غیر جنسی (یک اتوزوم و یک کروموزوم جنسی)

8000 کپی از ژنوم میتوکندریایی دارند (10 کپی در هر میتوکندری) در مورد هر دو نوع سلول .

Biological information

ژنوم ها مخزنی از اطلاعات بیولوژیکی است. ژنوم بدون واسطه نمی تواند این اطلاعات را در سلول آزاد کند (بخودی خود قادر نیست) برای استفاده از اطلاعات ژنوم به فعالیت هماهنگ آنزیمها و پروتئینهایی نیاز است  که شامل واکنش های بیوشیمیایی به نام gene expression ( تظاهر ژنی ) می باشند.

⬅️ اولین فراورده تظاهر ژن، ترانسکریپتوم می باشد (مجموعه ای از مولکولهای RNA) که از پروتئین pr.coding genes نشات می گیرند. (ژنهای کد کننده پروتئین) کار انها این است که اطلاعات بیولوژیکی در زمان خاصی در مرحله خاص مورد نیاز می باشد.

⬅️ این ترانسکریپتوم برای به وجود آمدن نیاز به فرایندی به نام Transcription (رونویسی) دارد.

⬅️ دومین فراورده تظاهر ژن پروتئوم می باشد یعنی مجموعه پروتئینهای سلولی.

⬅️ پروتئوم به وسیله ترجمه Translation  بوجود می اید.

⬅️ مطالعه ژنوم

⬅️ سازماندهی ژنوم

⬅️ Function  ژنوم

⬅️ همانندسازی و تکامل ژنوم

در گذشته ژنها به صورت انفرادی و گروه های کوچک مورد مطالعه قرار می گرفتند و یک سری اطلاعات با ارزشی هم بدست آمد.

امروزه هم ژنها را به صورت انفرادی و گروه های کوچک بررسی می کنیم اما بررسی در سطح ژنوم می باشد در مورد بیوشیمی و بیولوژی سلولی هم همینطور است.

آزمون خودسنجی :

1- محل سنتز ريبوزم كدام اندامك است؟

الف) هسته          ب)گلژي        ج)هستك       د)شبكه آندوپلاسمي

2- تركيب شيميايي ريبوزوم ها چيست؟

الف) پروتئين          ب)اسيد نوكلئيك       ج)نوكلئو پروتئين      د)ليپو پروتئين

3- محل سنتز RNA5s كجاست؟

الف) هستك       ب) خارج از هستك      ج) گلژي      د) كلروپلاست

پاسخ تشریحی

1-ج) ريبوزوم درهستك ساخته مي شود.

2- ج) ريبوزوم ها اساساً ساختمان ريبونوكلئو پروتئيني دارند.

3- ب) محل سنتز s5 RNA درخارج از هستك وروي كروموزوم هاي هسته مي باشد.

برای مشاوره اینجا بزنید