Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности Молекулярная биология 03. 01. 03 Определение предмета «молекулярная биология»

Определение предмета «молекулярная биология». Основные этапы развития. Наиболее принципиальные открытия.

Доказательства генетической роли нуклеиновых кислот.

Хронология открытий, подготовивших создание Уотсоном и Криком модели двойной спирали ДНК.

Нуклеозид, нуклеотид, полинуклеотид.

Принципы строения двойной спирали ДНК.

Параметры B-, A- и Z-форм ДНК.

Виды РНК. Их роль в клетке.

Классификация аминокислот.

Четыре уровня структурной организации белков. Глобулярные и фибриллярные белки.

Основные биологические функции белков.

Функции ДНК. Информационная емкость.

Генетический код. Его основные свойства.

Принципы транскрипции.

Понятие об опероне.

Субъединичный состав РНК-полимеразы E.coli. Её основные функции.

Особенности структуры промоторов.

Этапы транскрипции у прокариот.

Регуляция транскрипции у бактерий. Негативная индукция. Позитивная индукция. Негативная репрессия. Позитивная репрессия.

Аттенуация в регуляции экспрессии триптофанового оперона E.coli.

Особенности транскрипции у эукариот.

Множественность и специфичность РНК-полимераз эукариот.

Cis-элементы и trans-факторы транскрипции. Образование инициаторных комплексов с участием РНК-полимеразы II.

Понятие об энхансерах и сайленсерах.

Процессинг m-РНК эукариот: кепирование, полиаденилирование, сплайсинг, редактирование.

Различные механизмы сплайсинга. Trans-сплайсинг.

Альтернативный сплайсинг.

РНК-протеидные комплексы.

Малые РНК. Их функции.

Структура t-РНК.

Рекогниция. Аминоацелирование t-РНК.

Структура рибосом про- и эукариот. Центры рибосом E.coli.

Этапы трансляции у прокариот. Белковые факторы трансляции.

Регуляция трансляции на примере фага MS2.

Регуляция образования r-РНК и белков рибосом у E.coli.

Образование рибосом у эукариот. Понятие о ядрышке.

Принципы репликации ДНК.

Доказательство полуконсервативного характера репликации.

Ферментативная система синтеза ДНК in vitro. Активирование ДНК.

Понятие о матрице и затравке при репликации ДНК.

Строение и функции ДНК-полимеразы I из E.coli. Значение 3'→5' и 5'→3' гидролитических активностей.

Схема непрерывной антипараллельной репликации Корнберга.

Схема непрерывной параллельной репликации Кэрнса.

Схема прерывистой антипараллельной репликации Оказаки.

Сравнительная характеристика ДНК-полимераз, I, II и III из E.coli.

ДНК-полимераза III, holo-фермент.

Схема размножения фага М13 и доказательство наличия РНК-затравки при репликации ДНК.

Праймаза и праймосома.

Проблема денатурации матрицы при репликации. SSB. Геликазы.

Принципы работы и биологические функции топоизомераз.

Современная схема репликации ДНК E.coli (модель «тромбона»).

Особенности репликации ДНК эукариот.

Репликация митохондриальной ДНК позвоночных животных.

Теломеры, теломераза и старение.

Основные репарабельные повреждения в ДНК и принципы их исправления.

Геном эукариот. «Избыточность», наличие повторов, некодирующих последовательностей, компактность, нестабильность.

Основы метода ренатурации ДНК.

Сателлитная ДНК. Особенности состава. Локализация в геноме. Возможная роль.

Палиндромы. Роль обращенных повторов в геноме.

Умеренные повторы в ДНК.

Типы структурно-функциональной организации эукариотических генов. Гены «домашнего хозяйства» и гены «роскоши».

Общая характеристика гистонов.

Компактизация ДНК эукариот. Нуклеосомный, супербидный, петлевой уровни компактизации. Метафазная хромосома.

Нестабильность генома. Мобильные элементы про- и эукариот; эффекты их внедрения.

Ретровирусы. Обратная транскрипция.

Молекулярные основы канцерогенеза. Онкогены и ГСО.

Молекулярно-биологические основы возникновения жизни на Земле. Образование биополимеров. Образование мембранных структур и пробионтов.

Эволюция первоклеток. Симбиотическая теория образования эукариотических клеток.