Кафедра молекулярной биологии
Пущинского филиала МГУ им. М. В. Ломоносова

ПРОГРАММА КУРСА

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА ЭУКАРИОТ

Направление: 510600 - Биология

Специализация: 510611 - Биохимия и молекулярная биология

Составитель: кандидат биологических наук, доцент
Василий Васильевич Вельков



  1. Парадоксальное строение геномов высших эукариот.
  2. C-value парадокс - отсутствие корреляции между свойствами геномов и их таксономическим положением. Кинетика реассоциации эукариотных ДНК. Уникальные гены и повторяющиеся последовавтельности. Сателлитная ДНК. Типы повторяющихся последовательностей, их организация и локализация в геноме. Мультигенные семейства. Строение МС глобиновых и гистоновых генов и генов рРНК. Механизмы экспрессии генов в МС. Механизмы, обеспечивающие гомогенность МС. Геномы органелл.


  3. Структура эукариотных хромосом.
  4. Строение нуклеосом. Уровни организации хроматина. Неактивная ДНК конденсирована в гетерохроматине, активная - в эухроматине. Механизмы гетерохроматинизации. Эффект положения. Метафазная ДНК в метафазном матриксе. С активными генами связаны измененные нуклеосомы. Места, чувствительные к ДНК-азе I коррелируют с активными областями хроматина. Недометилирование ДНК коррелируют с активностью генов. ДНК-метилазы.


  5. Мозаичное строение эукариотных генов.
  6. Экзоны и интроны. Гипотезы о раннем и позднем происхождении интронов. Типы последовательностей, содержащихся в интронах. Интроны - как мобильные генетические элементы. Псевдогены, их типы, механизмы их образования.


  7. Механизмы экспресии эукариотных генов.
  8. Транскрипция. Три типа ДНК-зависимых РНК полимераз. Строение их промоторов. Базальные факторы транскрипции. Транскриптосома, ее сборка. Разнообразие регуляторных зон эукариотных генов - энхансеры, сайленсеры, инсуляторы. Регуляция генов за счет позитивных регуляторов транскрипции. Модификация нуклеосом, ее типы и механизмы. Ремоделлинг хроматина, его типы и механизмы.


  9. Механизмы сплайсинга и редактирования РНК.
  10. Сплайсинг. Малые ядерные РНП-частицы обеспечивают сплайсинг. Сплайсосомы. Сплайсинг рРНК и тРНК. Сплайсинг митохондриальных РНК - интроны кодируют матуразы. Аутосплайсинг рРНК у простейших. Альтернативный сплайсинг. Транс-сплайсинг. Интеины и сплайсинг белков. Типы редактирования РНК. Эдитосома. Влияние редактирования РНК на альтернативный сплайсинг.


  11. Особенности репликации, репарации и рекомбинации эукриотных генов.
  12. Фазы клеточного цикла и репликация ДНК. Репликоны. Разные гены реплицируются в разное время S-фазы. Строение цетромеров и теломеров. Теломераза. Особенности рекомбинации и репарации у эукариот. Пигментозная ксеродерма - наследственное заболевание, приводящее к нарушению репарации тиминовых димеров.


  13. Мобильные генетические элементы эукариот.
  14. Траспозоны дрожжей. Обратная транскрипция - механизм транспозиции МГЭ. Ретропозоны. Разные типы МГЭ у дрозофилы. Гибридный дисгенез. Ретровирусы как МГЭ. Эволюционная роль МГЭ.


  15. Молекулярно-генетические механизмы геномных перестроек.
  16. Кассетная модель переключения типа спаривания у дрожжей. Перестройки ДНК у трипаносом. Амплификация генов и неравный крооссинговер. Генерирование разнообразия антител. Строение генов антител. Механизмы рекомбинанции фрагментов ДНК, кодирующих антитела. Различные уровни генерирования разнообразия антител.


  17. Молекулярно-генетические механизмы развития.
  18. Метилирование ДНК и наследование дифференцированного состояния. Эксцизия и избирательная репликация генов рРНК в ооцитах амфибий. Строение гомеотических генов. Гомеодомены и их функции. Гомеотические гены и механизмы эволюции.


  19. Молекулярно-генетические механизмы канцерогенеза и наследственных болезней человека.
  20. Клеточные культуры в изучении канцерогенеза. Белки, регулирующие пролифирацию и дифференцировку. Генетические основы рака. Онкогенные вирусы. Онкогенные ретровирусы происходят из клеточных онкогенов. Типы онкогенов и механизм их действия. Супрессоры развития опухолей, белок p53. Хромосомные аномалии, связанные с онкологическими заболеваниями человека. Наследственные болезни человека, их молекулярная природа. Принципы генной терапии.


  21. Мобильность генома растений.
  22. Принципы строения ядерного генома и геномов органелл растений. Пластичность митохондриальных ДНК растений и их взаимодействие с другими ДНК. Повторяющиеся последовательности и быстрые изменения в геноме растений.




    Л и т е р а т у р а:

    1. Льюин Б., Гены. М., Мир., 1987.


    2. Уотсон Дж. Молекулярная биология гена. М., Мир., 1978.


    3. Хесин Р.Б., Непостоянство генома. М., Наука, 1984.


    4. Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот.,М., Высшая школа., 1990.


    5. Мобильность генома растений. Москва, ВО "Агропромиздат", 1990.


    6. Патрушев Л.И., Экспрессия генов. М., 2000


    7. Современное естествознание. Энциклопедия. М., Магистр-Пресс, т.2 и т.8.