Вопросы к экзамену по курсу «Молекулярная биология»

1. 
   Центральная догма молекулярной биологии. История открытия химической природы генов. Современное понятие гена. Понятие экспрессии гена.
   
2. 
   Нуклеозиды, нуклеотиды и их примеры. Компоненты мононуклеотидов. Пиримидиновые и пуриновые азотистые основания.
   
3. 
   Принципы написания химических формул олигонуклеотидов (рибо- и дезоксирибо-). Структура полинуклеотидов, 5’- и 3’- концы.
   
4. 
   Вторичная структура ДНК (модель Уотсона-Крика). Антипараллельность полинуклеотидных цепей. Правила Чаргаффа и принцип комплементарности азотистых оснований. Взаимодействия, стабилизирующие вторичную струтуру ДНК. Возможные конформации ДНК: A, B и Z формы.
   
5. 
   Принципы упаковки эукариотической ДНК в ядре клетки. Структура нуклеосом.
   
6. 
   Основные типы РНК клетки. Их структура и функции.
   
7. 
   Понятие генетического кода. Суть и принцип генетического кодирования. Основные свойства генетического кода. Универсальность кода в живой природе.
   
8. 
   Структура генов прокариот, кодирующая последовательность и устройство промоторов.
   
9. 
   Мозаичная структура эукариотических генов (интроны и экзоны), особенности организации промоторов.
   
10. 
    Белки как продукт экспрессии генов. Химический состав белков. Принципы классификации аминокислот.
    
11. 
    Уровни структурной организации белковых молекул. Связь структуры молекулы белка с выполняемой ею функцией в клетке (организме). Глобулярные и фибриллярные белки (приведите конкретные примеры). Взаимодействия между радикалами аминокислот, стабилизирующие структуру белковых молекул.
    
12. 
    Принципы написания химических формул олигопептидов. Образование пептидной связи.
    
13. 
    Основные функции белков в клетке/организме (приведите конкретные примеры). Простые и сложные белки (с примерами).
    
14. 
    Полуконсервативный механизм репликации ДНК. Этапы репликации у про- и эукариот: инициация, элонгация и терминация. Ферментативный аппарат репликации (хеликазы. ДНК-гиразы, ДНК-связывающие белки, праймаза и её роль, ДНК-полимераза, ДНК-лигаза).
    
15. 
    Типы репликации у кольцевого генома прокариот (тета-репликация и репликация по принципу катящегося кольца).
    
16. 
    Репликация линейных хромосом эукариот. Сложности удвоения теломер, теломераза, лимит Хейфлика. Вклад укорочения теломер в старение организма и теломеразная теория опухолей.
    
17. 
    Возникновение ошибок при репликации ДНК и механизмы репарации ДНК.
    
18. 
    Транскрипция как промежуточный этап экспрессии генов. Этапы транскрипции (инициация, элонгация и терминация) и её механизм. Роль РНК-полимеразы. Продукт транскрипции у про- и эукариот.
    
19. 
    Посттранскрипционный процессинг гяРНК эукариот и его биологический смысл: кэппирование, полиаденилирование и сплайсинг. Альтернативный сплайсинг как механизм кодирования нескольких белков одним гéном.
    
20. 
    Трансляция как конечный этап экспрессии гена. Основные этапы. Рибосомы - молекулярные машины, осуществляющие синтез белка. Полисомы.
    
21. 
    Принцип и механизм активации аминокислот при трансляции. Ведущая роль аминоацил-тРНК-синтетаз как «молекулярных переводчиков».
    
22. 
    Инициация биосинтеза белка (трансляции): основные события и компоненты. Инициирующие аминокислоты у про- и эукариот. Факторы инициации. Роль GTP.
    
23. 
    Элонгация синтеза полипептидной цепи. Цикл рибосомы. Роль факторов элонгации и GTP. Транспептидазная активность рибосомы.
    
24. 
    Терминация синтеза белка. Роль стоп-кодонов и факторов терминации.
    
25. 
    Посттрансляционная модификация новосинтезированного полипептида – этап образования функционально активного белка. Фолдинг молекулы белка, ковалентная модификация, присоединение простетической группы (с примерами белков или ферментов), ограниченный протеолиз (превращение профермента в фермент), отщепление сигнального пептида как механизм адресного транспорта белковой молекулы.
    
26. 
    Ингибиторы трансляции (на примере антибиотиков) и принципы действия ингибиторов.
    
27. 
    Принципы регуляции экспрессии генов прокариот. Биологическая целесообразность регуляции экспрессии. Действие ДНК-связывающих белков. Оперонная организация генов. Позитивная и негативная регуляция. Индукция и репрессия. Конкретные примеры регуляции бактериальных генов. Аттенуация и антисмысловые РНК.
    
28. 
    Принципы регуляции экспрессии генов эукариот. Биологическая целесообразность регуляции экспрессии. Контроль структуры хроматина (ковалентные модификации гистонов, метилирование ДНК, компактизация и декомпактизация хроматина). Энхансеры и сайленсеры. Роль и принцип действия микроРНК.
    
29. 
    Технология рекомбинантных ДНК: принципы клонирования генов в вектор. Использование рестриктаз и лигаз. Бактериальные плазмиды как векторы. Получение рекомбинантных белков.
    
30. 
    Методы анализа нуклеиновых кислот как способы идентификации уникальных нуклеотидных последовательностей. Полимеразная цепная реакция, блоттинг (Саузерн, Нозерн), технология ДНК-чипов. Практическое применение методов анализа ДНК и РНК.
    
31. 
    Основные характерные свойства новообразований (опухолей). Роль вирусных онкогенов и клеточных протоонкогенов в опухолевой трансформации клеток.
    

Составил

ассистент кафедры

биохимии и физиологии клетки,