MPF және APC кешендерінің әсері.

Эукариотты жасушалардың митозға енуі МИТОЗДЫ СТИМУЛДАЙТЫН ФАКТОРҒА (МРF – mitosis-promoting factor) байланысты жүреді.

Ол фактор G1 сатысында анықтала бастайды, S және G2 - де көп мөлшерде болады, ал митоздық бөлінудің анафазасында күрт азаяды.

Бұл МРF- дың компоненттік құрамына ЦИКЛИН деп аталатын ақуыздар кіреді. Олар жасушалық циклде ұдайы анықталады, тек анафаза кезінде ыдырап жойылады.

ЦИКЛИННІҢ түрлері:А,В,Д,Е және

Циклинге тәуелді киназалар: СDК-1, СDК-2, СDК-3, СDК-4, СDК-5.

MPF концентрациясының жоғарылауынан басталады:

- хромосомалардың конденсациялануы;

- ядро қабығы жойылады;

- бөліну ұршығы пайда болады.

MPF концентрациясының төмендеуінен басталады:

- хромосомалардың сегрегациялануы;

- хромосомалардың деконденсациялануы;

- ядро қабығы пайда болады;

- центросома еселенеді

MPF бірқатар белоктарды,соның ішінде анафазаның жүруін реттейтін факторды фосфорилдейді. Ол белоктар APФ немесе АРС анафаза реттеуші фактор деп аталады.Бұл белоктың екінші атауы убиквитинлигаза, ол МСФ мен әрекеттеседі. МСФ бірінен соң бірін циклин Вға жалғайды.Түзілген убиквитин – циклинВ кешені протеосомаларда жылдам бұзылып,ыдырайды. Убиквитин – циклинВ кешені мөлшерінің төмендеуі жасушаның анафазаға ауысуына,одан соң телофазаға яғни митоздың аяқталуына алып келеді. G1 кезеңінде APФ активсізденеді,сондықтан циклиннің ыдырау жылдамдығы төмендеп,оеның жасушадағы мөлшері артады.

 

 

асушаның митоздық циклды өтуінің бақылануы.

Жасушалық цикл – аналық жасушаның бөліну нәтижесінде пайда болған жас жасушаның келесі бөлінуге н/е тіршілігін жоюға дейінгі кезең.

Жасушалық цикл мына кезеңдерден тұрады:

а) митоздық цикл-жасушалардың бөлінуге даярлануы мен оның бөлінуін қамтамасыз ететін заңды түрде және белгілі бір жүйемен жүретін жасушалық, жасуша ішілік құрылымдардың және генетикалық материалдың құрылымдық-функционалдық қайта құрылу процестерінің жиынтығы болып табылады;

ә) жасушаның өзіне тән арнайы қызметін атқару кезеңі;

б) тыныштық кезеңі;

 

 

S

G₁ G₂

 

M

Жасушаның митоздық циклі

10) Тұқым қуалайтын өзгергіштік:

Өзгергіштік - бұл тірі ағзалардың орта факторларының әсерінен жаңа белгілерге ие болу қасиеті.Өзгергіштік фенотиптік(тұқым қуаламайтын) және генотиптік(тұқым қуалайтын) болып бөлінеді.

Генотиптік өзгергіштік-бұл генотиптің өзгеруінен болатын өзгергіштік, сыртқы ортаға тәуелсіз тұқым қуалайды. Генотиптік өзгергіштікті комбинативтік және мутациялық деп екі топқа бөледі.

Комбинативтік өзгергіштік генотиптік өзгергіштіктің бір түрі, бұл жағдайда бір түрге жататын ағзалар бір-бірінен генотиптегі гендердің басқаша топтасуының нәтижесінде ажыратылады.Бұл ата-анасына тән емес жаңа белгілердің пайда болуына алып келеді.

Мутациялық өзгергіштік- жасушаның генетикалық аппаратына сыртқы және ішкі факторларыдың әсерінен пайда болатын өзгергіштік.

11) Рекомбинативті өзгергіштік:

Комбинативтік өзгергіштік –ата- аналар гендерінің қайта үйлесуіне (комбинациясы) байланысты өзгергіштік. Комбинативтік өзгергіштікте ата-аналарының гаметаларының қосылуының нәтижесінде гендердің жаңа комбинациялары пайда болады, бірақ ол гендер және хромосомалар ешқандай өзгеріске ұшырамайды.

 

12) Рекомбинативті өзгергіштіктің пайда болу механизмдері:

Кроссинговер кезінде гендердің рекомбинациясы

Мейоз кезінде (анафазада) хромосомалардың және хроматидтердің тәуелсіз ажырауы

Ұрықтану кезінде гаметалардың кездейсоқ қосылуы

Биологиялық маңызы:

иологиялық түрлердің әртүрлілігін, бір түрдің дараларының әртүрлілігін және олардың тіршілікке қабілеттілігін қамтамасыз етеді.

Мысалы: адамдардың алуан түрлілігі, бір жанұяда балалардың әртүрлілігі

13.Мутагенез,мутагендік факторлар

Мутациялардың пайда болу процесін мутагенез деп атайды.Ал мутациялардың пайда болуына алып келетін факторларды мутагендер деп айтады.

Мутагендік факторлардың жіктелуі:

1.Физикалық фактор.Оларға иондушы радиация,жоғары температура,оттегінің төмен парциалдық қысымы жатады.

2.Химиялық фактор.Аса күшті мутагендердің қатарына-азоттық иприт,метилсульфондық қышқылдардың эфирлері,этилениминдік қосылыстар жатады.Химиялық мутагендер гендік мутациялардың пайда болуына,хромосомалар құрылысының өзгеруіне-«сынғыштығына»,оның бойында ашық учаскелердің түзілуіне себеп болады.

3.Биологиялық фактор.Тірі ағзалардың ішінде тек вирустар ғана мутагендік әрекет көрсетеді.

14.Мутациялық өзгергіштік,жіктелуі

Мутациялық өзгергіштік деп гендер мен хромосомалардағы тұрақты өзгерістер нәтижесінде қалыптасқан өзгергіштікті айтады.

Мутайияның негізгі қасиеттері:

1.Пайда болу жиілігі төмен.

2.Мутациялардың басым көпшілігі ағзаның тіршілігіне зиянды.

3.Жаңа түзілген мутациялардың көпшілігі рецессивті болады.

Мутациялардың жіктелуі:

1.Пайда болу орнына байланысты:

а)генеративті мутациялар-олар жыныс жасушаларында пайда болады және олар тұқым қуалайды.

б)сомалық мутациялар- олар ағзаның онтогенез барысында дене жасушаларында пайда болған мутациялар,бұл белгілер тұқым қуаламайды.Сомалық мутацияның нәтижесінде бүкіл ағза өзгермейді.

2.Ағзаның тіршілік қабілетіне әсер етуіне байланысты:

a)летальды мутациялар-ағзаны өлімге душар етеді.

б) сублетальды-ағзаның тіршілік қабілеті төмендейді.

3.Пайда болу себептеріне байланысты:

а)спонтандық немесе табиғи

б)индукциялық немесе жасанды

Бұл өзгергіштік ұрпақтан ұрпаққа беріледі.

 

15.Геномдық және хромосомалық мутациялар.Себептері,пайда болу мехпнизмдері.

Геномдық мутациялар деп хромосомалар жиынтығының немесе жеке хромосомалар санының өзгеруімен байланысты жүретін мутацияларды айтады.

Гаплоидия-ағзада хромосомалардың бір немесе сыңар жиынтығының болуы.Гаплоидия бактериялардың, бір жасушалы балдырлардың,төменгі сатыдағы саңырауқұлақтардың тіршілік циклында байқалады.Адамда кездеспейді.

Полиплоидия-жасушадағы хромосомалар жиынтығының еселеніп артуы.Мысалы,триплоидия (3n),тетраплоидия (4n)т.с.с Полиплоидия өсімдіктер үшін жиі кездеседі.Жануарларда полиплоидия қосжынысты ағзаларда кездеседі.

Полиплоидияның болу себебі:

1.Митоз кезінде хромосомалар ажырауының бұзылуы.

2.Сомалық жасушалардың немесе олардың ядроларының қосылуы.

3. Мейоздың бұзылуына байланысты жыныс жасушалары түзілуде заңды түрде жүретін хромосомалардың редукциясы болмай,гаметаларда хромосомалар санының кемімеуі.

Адам үшін полиплоидия тіршілікпен сәйкес келмейтін құбылыс.

Анеуплоидия(гетероплоидия)-жеке хромосомалар санының өзгеруі.

Анеуплоид түрлері:

1.нулисомиялар-бір гомологты жұп хромосомалардың болмауы (2n-2)

Бидай сорттарында кездеседі.Адамда кездеспейді.

2.моносомиялар-жеке бір хромосомалардың болмауы.Адамда моносомияның бір бір ғана типі кездеседі.Қыздарда жыныстық екі х-хромосомының біреуі жоқ,жетіспейді.45,х-Шерешевский-Тернер синдромы.

3.полисомия-хромосома санының еселенбей артуы.Оларға трисомиялар(2n+1),тетрасомиялар(2n+2)жатады.

Хромосомалық мутаиялар

Хромосомалық мутациялар-хромосома құрылысының өзгеруімен сипатталады.

1)делеция-хромосома бөлігінің түсіп қалуы.

2)дефишенсия-хромосома ұштарындағы кішігірім учаскелердің түсіп қалуы.

3)дупликациялар-хромосома бөлігінің екі еселенуі.

4)инверсия-хромомома бөлігінің үзіліп 180 градус бұрылып сол хромосомадағы орнына қайта жалғануы.

Инверсияның екі жағдайы бар:

Перицентрлік-центромера аймағында жүреді.

Парацентрлік-хромосоманың бір иығында жүреді.

5)Транслокация-гомологтық емес хромосомалардың учаскелерімен алмасуы.

а)Реципрокты –гомологтық емес хромосомалар өзара үзілген учаскелерімен алмасады.

ә)Реципрокты емес-бір хромосоманың үзілген учаскесі гомолгтық емес хромосомаға жалғанып оны ұзартады.

б)робертсондық транслокация-гомологтық емес екі акроцентрлік хромосомалар ұзын иықтарымен центромерлік аймақтары арқылы жалғанады.

16.Геномдық,хромосомалық,гендік мутациялардың жіктелуі.

Геномдық мутациялар деп хромосомалар жиынтығының немесе жеке хромосомалар санының өзгеруімен байланысты жүретін мутацияларды айтады.

Гаплоидия-ағзада хромосомалардың бір немесе сыңар жиынтығының болуы.

Полиплоидия-жасушадағы хромосомалар жиынтығының еселеніп артуы.

Анеуплоидия-жеке хромосомалар санының өзгеруі.

Хромосомалық мутация

Хромосомалық мутациялар-хромосомалар құрылысының өзгеруімен сипатталады.

1.Делеция-хромосома бөлігінің түсіп қалуы.

2.Дефишенсия-хромосома ұштарындағы кішігірім учаскелердің түсіп қалуы.

3.Дупликациялар-хромосома бөлігінің екі еселенуі.

4.Инверсиялар-хромосома бөлігінің үзіліп 180градусқа бұрылып сол хромосомадағы орнына қайта жалғануы.

Инверсияның екі жағдайы бар:

Перицентрлік-центромера аймағында жүреді.

Парацентрлік-хромосоманың бір иығында жүреді.

Транслокация-гомологтық емес хромосомалардың учаскелерімен алмасуы.

Транслокацияның жіктелуі:

1.Реципрокты-гомологтық хромосомалар өзара үзілген учаскелерімен алмасуы.

2.Реципрокты емес –бір хромосоманың үзілген учаскесі гомологтық емес хромосомаға жалғаныпоны ұзартады.

3.Робертсондық транслокация-гомолгтық емес екі акроцентрлік хромосомалар ұзын иықтарымен центромерлік аймақтары арқылы жалғанады.

Гендік немесе нүктелік мутациялар.

Гендік мутациялар ДНҚ молекуласының құрылысындағы өзгерістермен сипатталады.Оларды 2класқа бөліп қарайды:

1)реликация қателіктері

2)оқылу ретінің жылжуы

Қандай да бір мутагендік факторлардың әрекетіне байланысты ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің бір жұбы басқа жұппен алмасады.Мұның нәтижесінде ДНҚ-ның құрылысы мен қызметі өзгеріп басқа белок синтезделеді.ДНҚ тізбегіндегі бір пуриндік негіздің екінші пуринмен алмасуы немесе бір пиримидиндік негіздің екінші пиримидинмен алмасуы транзиция деп аталады.Пуриндік негіздердің пиримидиндік негіздермен алмасуы немесе керісінше алмасулары трансверсия деп аталады.

Гендік мутациялардың екінші класына нуклеотидтердің оқылу ретінің жылжуы жатады.Оқылу ретінің жылжуы қандай да бір мутагеннің әсерінен нуклеотидтердің түсіп қалуы немесе жалғануы жүреді.Бұл жағдайбір немесе бірнеше ондаған нуклеотидтерді қамти,оқылу ретінің не оңға,не солға қарай жылжуымен ерекшеленеді.

17. Тұқым қуалайтын аурулар кез келген жаста байқалуы мүмкін ж-е ұзаққа созылады. Мысалы: ахондроплазия,ихтиоз,хромосомалық аномалиялар т.б.

Аутосомалық хромосомалар жүйесіндегі аномалиялар. Аутосомалар бойынша өзгерістер өлімге акелетін н/е тіршілікке бейімділікті төмендететін күрделі даму ақаулықтарын тудырады.

21-ші жұп хромосома бойынша (Даун синдромы) трисомия ақыл естің жетілмеуімен,брахицефалиямен,шүйденің,беттің жалпақтануымен,қысқа мұрынмен,тістеу аномалиясымен,қаңқа құрылысы аномалияларымен сипатталады.

Даун синдромымен ауруларда жүрек тамыр жүйелерінің көптеген даму ақаулықтары,бүйректің,зәр шығару,ас қорыту жолдарының жетілуіндегі кемтарлықтар,естудің бұзылуы болады. Иммундық жүйенің дефектісіне байланысты жұқпалы аурулар мен зілді ісіктер жиі кездеседі.аурулардың ми көлемі ж/е массасы аз мишықтары кішкентай,алдыңғы ми сыңарларының жүлгелері мен иірімдері толық жетілмеген.

13-15 хромосомалар жұптары бойынша трисомия (патау синдромы).Бұл ауруда ішкі мүшелердің жетіспеушіліктері байқалады. Патау синдромы бар нәрестелер туылысымен н/е өмірінің алғашқы айларында қайтыс болады. Ми массаы азайады,алдыңғы ми болмайды,мишық жетілмеген,кейде алдыңғы ми сыңарларына бөлінбеген болады. Жүрек тамыр жүйелерінде:қарыншалар ж/е құлақшалар арасының дефектілері,жүрек камераларының кеңеюі байқалады;өкпеде:созылмалы өкпе қабынуына ұқсас өзгерістер; бүйректің аномалиялары:гидронефроз,кистозды бүйрек,несепағардың еселенуі 61,5%кездеседі.

16-18 жұп хромосомалар бойынша трисомия(Эдвардс синдромы). Бұл синдромда микроцефалия,қыликөз,синдактилия байқалады. Саусақтардың орналасу ерекшелігі,аяқтары жіңішке ж/е томпақ,жамбастың таюы,жылқытабандық ішкі маймақтықпен кездесді,жамбастың қозғалуы нашар тарбөкселік байқалады. Эдвардс синдромымен ауыратын нәрестелердің өмір сүру ұзақтығы аз. Туылысымен ж/е өмірінің алғашқы айларында қайтыс болады,емдеу әдістері жоқ.

5-ші хром. қысқа иығының делециясы (Мысық айқайы) синдромына әкеледі. Бұл ауруда байқалатын ақаулықтар: микроцефалия,аяқ-қолдың парездері,өсу же даму нашарлайды,өлімге әкеледі. Осы синдромдары бар нәрестелер көмекей шеміршектерінің жетілмеуіне байланысты ерекше,мысықтың мияуына ұқсас дыбыс шығарады.

Жыныс (Гоносомалық) хромосомалар жүйелерінің аномалиялары.

Клайнфельтер синдромы-23-ші жұп хромосомалардың трисомиясы н/е полисомиясы.(47 ХХУ,49 ХХХУ) Бұл синдромда бойдың ұзындығы,қол аяқтарының ұзаруы,эвнухоидизм,спермотогенездің ұзылуы,бедеулік,эстрогендік гормондардың көп бөлінуі,екінші реттік жыныс белгілерінің жетілмеуі байқалады.

Х-трисомия синдромы- кариотипі 47,ХХХ. Бұл синдроммен ауруларда: жыныс безінің жетілмеуі, жатырдың гипоплпзиясы,2-ші реттік аменория(етек кірінің) болмауы,кейде климакстың ерте басталуы байқалады. Бұндай әйелдерді ңинтеллекті төмендеу болады. Бұл синдром психопатиялық белгілері ж/е Шизофрения типтес өзгерістерге бейімділігі бар адамдарда бірнеше рет жиірек кездеседі.

Шерешевский –Тернер синдромы,кариотипі 45,ХО.клиникалық белгілері: аурудың бойы қысқа,көкіректері қалқан тәріздес,сүт бездерінің емізіктері алшақ орналасқан мойнында қанат тәріздес қатпары бар, құлақ қалқандары деформацияланған,терісінде көптеген қалдары болады. 50% жағдайда ауруларда ақыл ойдың дамуы нашарлайды,психогенді реакциялаға ж/е белсенді психоздарға бейім,жиі есту қабілеті төмендейді.

Гендік аурулардың пайда болу механизмі: мутантты ген→потологиялық алғашқы өнім→биохимиялық реакция →мүше→ағза. Мутация ұшыраған локустардың санына байланысты гендік ауруларды моногендік ж/е поигендік деп жіктейді. Моногендік ауруларда генетикалық эффект хромосоманың локусындағы мутациямен байлансты. Олардың негізінде жеке гендердің мутациясы,соның ішінде ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің ретінің н/е құрамының өзгеруіне, генетикалық ақпараттың тронсляциясының бұзылуына алып келетін экзондардың ж/е т.б дефектісі жатады. Альбинизм,ТЕя-сакс синдромы, Вильсон –Коновалов синдромы, Леш-наян синдромы-бұл ауруларда зат алмасу бұзылады.Полигендік аурулар – хромосоманың бірнеше локусындағы мутацияның бірлесіп әсер етуіне байланысты болады. Бұл жағдайда генетикалық эффект бейімділікті тудырады, ал аурудың пайда болуы генетикалық ж/е орталық факторлардың әсерлесуіне байланысты болады.Оларға, Псориаз,Шизофрения, қант диабеті жатады.

18. Репарация –тірі ағзалардың мутагендік факторлар әрекетіне байланысты ДНК молекуласында пайда болған бұзылуларды қалпына келтіру процесі. Типтері:

1.Жарықтық репарация – фотолиаза ферментінің қатысуымен жүреді,көзге көрінетін күн сәулелерінің әсерінен фотолиаза ферменті активтелінеді. Димерлерді табады,олармен байланысып, қалпына келтіріледі.

2.Экцизиялық репарация – ДНҚ зақымданған жерін эндонуклеаза табады. Бұл бөлік экзонуклеазаның көмегімен кесіп алынады. Полимеразлардың көмегімен жаңа тізбектің матрицалық синтезі жүреді. Полинуклеатид-лигаза ферментінің әсерінен түзілген тізбек байланысады.

3. пострепликативтік репарация – зақымдалуы өте көп болса н/е репликацияның алдында ғана пайда болса,н/е эксцизиялық репарациямен түзілмеген болса пострепликативтік репарация жүреді. Репарацияның бұл типі эукариоттарда маңызды рөл атқарады.

4.SOS репарация – бұл реп.зақымданған жасушаны жойылудан сақтайды сондықтан сос репарация деп аталған. Бұл срс репарацияның дәлдігі төмен. Ол индуцебельдік процесс,ДНҚ молек.өзгерген матрицада болса да репликациялану қажеттігінен жүреді.

5.Мисмэтч репарация - репарация жаңа тізбектерде АТ н/е ГЦ комплементардығы бұзылуынан болатын қатерлерді түзейді. Бұл реп. Кезінде ферменттер ДНҚның ескі тізбегін жаңа тізбектен оңай ажырата алады ж/е жаңа түзілген тізбектегі қателерді қалпына келтіреді.

19. Жарықтық репарацияны яғни жарықта жүретін реп.алғаш ХХ ғ. 40 ж Кельнер ашқан. Фотолиаза ферментінің қатысуымен жүреді,көзге көрінетін күн сәулелерінің әсерінен фотолиаза ферменті активтелінеді. Димерлерді табады,олармен байланысып, қалпына келтіріледі.Жарықтық реп.сызбанұсқа түрінде:

1. қалыпты ДНҚ молек.

Ультракүлгін жарығымен сәулелендіру

2. мутантты ДНҚ молек.- перимидиндік димерлердің түзілуі

Көзге көрінетін жарықтың әсері

3. фотолиаза ферментінің синтезі

4.димерлердің ажыратылуы

5. ДНҚ құрыоысының бастапқы қалпына келуі

152-бет,80-сурет қара

20. Эксцизиялық репарация жарықты қажет етпейді.Реп.бұл түрінде ДНҚ-ның бұзылған учаскесі арнайы ферменттер тобының қатынасуымен кесіліп алынып тасталады да, оның орнына қалыпты нуклеотидтер жалғанады. Бірнеше сатыдан тұрады: эндонуклеаза ферментінің көмегімен зақымдалған ДНҚ-ны анықтау; экзонуклеаза көмегімен зақымдалған аймақты кесіп алу: полимераза көмегімен жаңа тізбекті қалыпқа сай синтездеу: полинуклеатидлигаза ферментінің әсерінен жаңа түзілген ДНҚ аймағының қосылуы. Бұндай реп.эксцизиялық деп атайды. Бұны репликацияға дейінгі деп те атайды.

153-бет,81-сурет н/е 82-сурет қара

25) Апоптоздың даму сатылары:

Жасушаның құрылымы мен қызметінің бұзылуы → апоптоз →жасушаның өлімі → жойылуы.

\ хроматиннің конденсациясы

\ядроның жойылуы

\плазмалық мембраның ісінуі

\жасушаның апоптоздық денелерге фрагменттелуі

\ фагоцитоз

26) Апоптоз үдерісінің генетикалық бақылануы; медициналық маңызы

Апоптоз негізінен жасушалардың зақымдануына, әсіресе олар ДНҚ-дағы байланысты дамитын өзін өзі өлтіру үрдісі. Сонымен апоптоз организмнің гендік қасиеттері өзгерген жасушалардан тазартудың физиологиялық механизмі. Апоптоз генетикалық бақыланатын процесс болып табылады. Оған арнайы фермент – каспазаның синтезін бақылайтын гендер болады. Каспазаның белсенділігі активатор және ингибитор гендерімен бақыланады. Апоптоз процессіне арнайы «апоптоздық» ядролық энлонүклеазалар қатысады. Апоптоз процессінде негізгі рөлді р53 ақуызы атқарады. Апоптоз механизмінің негізінде жасушаның генетикалық материядының зақымдалған жерін танып түзету, жаушаның элиминациясы мен жасушаның және жалпы ағзаның қалыпты тіршілігін қамтамасыз ету жатыр.