Обмен азотсодержащих соединений. 1 страница

Задача № 4.1

Охарактеризуйте взаимосвязь между циклом трикарбоновых кислот и циклом мочевины. Нарисуйте схему этой взаимосвязи с учётом компартментализации отдельных этапов этих процессов.

Для обоснования ответа вспомните:

1. В каком компартменте клетки осуществляется цикл трикарбоновых кислот?

2. В каком компартменте клетки происходит синтез мочевины?

3. Какие метаболиты являются общими для цикла трикарбоновых кислот ицикла мочевины

4. Как происходит обмен метаболитами между циклом трикарбоновых кислот и циклом мочевины?

Задача № 4.2

Нарисуйте схему путей использования углеродного скелета глюкозы для биосинтеза креатина.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие аминокислоты необходимы для синтеза креатина?

2. Какие из этих аминокислот могут синтезироваться из глюкозы?

3. Как образуются эти аминокислоты из глюкозы?

Задача № 4.3

Нарисуйте схему использования углеродного скелета глюкозы для биосинтеза ацетилхолина.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Из каких соединений синтезируется ацетилхолин?

2. Как эти соединения образуются из глюкозы?

Задача № 4.4

Нарисуйте схему путей использования углеродного скелета глюкозы для биосинтеза глутатиона.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие аминокислотные остатки входят в состав глутатиона?

2. Как эти аминокислоты образуются из глюкозы?

Задача № 4.5

Нарисуйте схему путей использования углеродного скелета глюкозы для биосинтеза пуриновых оснований.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Каково происхождение всех атомов углерода и азота пуринового кольца?

2. По какому пути глюкоза превращается вглицин?

3. Как из глюкозы образуется формиат?

4. Как из глюкозы образуется глутамин?

5. Как из глюкозы образуется аспартат?

6. Как из глюкозы образуется С0₂?

Задача № 4.6

Введение животным большого количества гуанидинуксусной кислоты обусловливает интенсивный синтез креатина и приводит к жировому перерождению печени. Инъекции аргинина не сопровождаются значительным увеличением содержания креатина и не вызывают развития жировой инфильтрации печени. Как можно объяснить эти наблюдения? Как можно предотвратить развитие жирового перерождения печени, вызываемого введением гуанидинуксусной кислоты?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какая реакция обусловливает превращение гуанидинуксусной кислоты в креатин?

2. Какие условия необходимы для осуществления этой реакции?

3. На каком этапе осуществляется регуляция процесса образования креатина?

4. По какому типу (прямая положительная или обратная отрицательная связь) регулируется этот процесс?

5. Каковы причины жировой инфильтрации печени?

6. Какая зависимость имеет место между образованием креатина из гуанидинуксусной кислоты и развитием жировой инфильтрации печени?

Задача № 4.7

Нарисуйте схему путей использования углеродного скелета глюкозы для биосинтеза порфиринов.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Из каких соединений синтезируются порфирины?

2. Как эти соединения образуются из глюкозы?

Задача № 4.8

Описана тяжелая форма анемии, одним из симптомов которой является оротоацидурия. Введение таким больным цитидиловой кислоты приводит к исчезновению оротовой кислоты из мочи и устраняет анемию. Обсудите причины возникновения анемии и механизм лечебного действия цитидиловой кислоты.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Напишите схему биосинтеза цитидиловой кислоты из карбамоилфосфата и аспарагиновой кислоты.

2. Покажите предполагаемый уровень блока, приводящий к возникновению оротоацидурии.

3. Какой вывод о контроле биосинтеза оротовой кислоты можно сделать на основании того факта, что введение цитидиловой кислоты устраняет ацидурию?

Задача № 4.9

Описано несколько форм печеночных порфирий: острая переме­жающаяся порфирия, характеризующаяся выделением -аминолевулиновой кислоты и порфобилиногена, наследственная копропорфиринурия, длякоторой характерно выделение -аминолевулиновой кислоты, порфобилиногена и копропорфириногена, и смешанная порфирия, при которой помимо указанных выше метаболитов выделяется протопорфирин. При каждой из этих форм порфирий обнаруживается повышение активности -амино-левулинсинтетазы. Обсудите возможные причины указанных биохимических дефектов.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Напишите схему биосинтеза гема из сукцинил-КоА и глицина.

2. Покажите уровень метаболического блока при каждой из указанных форм порфирии.

3. Как можно объяснить сочетание метаболического блока на путях биосинтеза гема с увеличением активности -аминолевулинсинтетазы?

Задача № 4.10

В системе, содержащей полинуклеотидфосфорилазу и высокие исходные концентрации нуклеотидифосфатов, например УДФ и АДФ, или УДФ и ГДФ, синтезируются полирибонуклеотиды. Рассчитайте: а) вероятность содержания всех возможных триплетов относительно триплета ЗУ, частота которого принимается за 100, при содержании УДФ и АДФ в исходной реакционной смеси равной соответственно 0,83 и 0,166 моля; б) вероятность содержания всех возможных триплетов относительно триплета ЗУ, частота которого принимается за 100, при содержании УДФ и ГДФ в реакционной смеси равном соответственно 0,75 и 0,25 моля.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие типы триплетов по составу можно встретить в сополимерах, образовавшихся из двух нуклеотиддифосфатов УДЕ и АДФ или УДФ и ГДФ?

2. Чем определяется соотношение различных по составу типов триплетов в синтезирующемся полинуклеотиде?

3. Рассчитайте соотношение нуклеотиддифосфатов в случаях "а" и "б".

Задача № 4.11

В рибосомной системе, содержащей в качестве матрицы УГУУУУ...УУУ синтезируются полипептиды -вал-фен-фен-фен-...-фен- фен- и циc-фен-фен-фен-...-фен-фен-. В рибосомной системе, содержащей в качестве матрицы УУГУУУ...УУУ, синтезируются полипеп­тиды - вал-фен-фен-фен-...-фен-фен-, -цис-фен-фен-фен-...-фен-фен- _; и -лей-фен-фен-фен-... -фен-фен-. Какие выводы о последовательности азотистых оснований в триплетах, кодирующих положение валина, цистеина, лейцина и фенилаланина можно сделать на основании этих наблюдений?

Для обоснования ответа вспомните:

1. С какого нуклеотида считываются цепи УГУУУ...УУУ и УУГУУУ…УУУ?

2. Последовательность нуклеотидов в триплете, кодирующем положение лейцина?

3. Какова последовательность нуклеотидов, кодирующих положение фенилаланина, валина и цистеина?

Задача № 4.12

Ниренберг с сотрудниками использовали синтетические полирибонуклеотидные матрицы для определения качественного состава кодонов.

а) Определите качественный состав триплета, кодирующего тирозин, если в рибосомной системе, содержащей в качестве матрицы сополимер УА с соотношением У:А = 5:1, включение тирозина составило 19% от включения фенилаланина, принятого за 100%.

б) Определите качественный состав триплета, кодирующего валин, если в рибосомной системе, содержащей в качестве матрицы сополимер УГ с соотношением У:Г=1:4, включение валина составило 23% от включения глутамина, принятого за 100%.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Как можно определить качественный состав кодонов, еслиизвестно процентное содержание триплетов в м-РНК и включение аминокислоты, выраженное в процентах по отношению к уровню включения аминокислоты, кодируемой наиболее часто встречающимся в матрице триплетом?

2. Рассчитайте процентное содержание различных по составу триплетов в матрицах.

Задача № 4.13

Корана и его сотрудники синтезировали цепи РНК с заданной последовательностью нуклеотидов, содержащих различные азотистые основания. Эти цепи добавляли к рибосомной системе, способной в присутствии м-РНК синтезировать полипептидные цепи. Полипептиды, синтезированные в присутствии различных аминокислот, выделяли из реакционной смеси и определяли в них последовательность аминокислотных остатков. При использовании в качестве м-РНК полимера ААГААГААГААГ.....ААГ в присутствии лизина, аргинина и глутаминовой кислоты были получены гомополипептиды - полилизин, полиаргинин и полиглутаминовая кислота. Какие выводы о свойствах генетического кода можно сделать на основании этих наблюдений?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Является ли аминокислотный код триплетным? Какие полипептиды синтезировались бы в системе, если бы код был ди- или тетраплетным?

2. Является ли аминокислотный код неперекрывающимся? Какие полипептиды синтезировались бы в случае перекрывающегося кода?

3. С какого нуклеотида начинается считывание искусственной м-РНК?

Задача № 4.14

В рибосомную систему, способную синтезировать белок в присутствии м-РНК вводили полимер ЦУЦУЦЦУУЦУ….ЦУ. Полипептидная цепь, синтезирующаяся в этой системе, представляет собой повторяющуюся последовательность -сер-лей-. Какие выводы о свойствах генетического кода можно сделать на основании этих данных?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Сколько азотистых оснований входит в состав кода каждой аминокислоты?

2. Какова последовательность азотистых оснований кодов серина и лейцина?

Задача № 4.15

Очоа с сотрудниками изучали синтез полипептидов в рибосомной системе, содержащей в качестве м-РНК полинуклеотид, состоящий из 17 адениловых и 1 цитидилового остатка, расположенного на конце нуклеотидной цепи. В такой системе синтезируется полипептид_,содержащий 5 остатков лизина и 1 остаток аспарагина, расположенный на С-конце полипептидной цепи. Какие выводы о составе аминокислотного кода можно сделать на основании этих наблюдений?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Напишите схему первичной структуры нуклеотида, играющего роль м-РНК в данной системе.

2. В каком направлении от N-конца к С-концу или наоборот синтезируется полипептидная цепь белка?

3. В каком направлении считывается полинуклеотидная цепь?

4. Какова последовательность нуклеотидов в триплетах, кодирующих положение лизина и аспарагина в полипептидной цепи?

5. Сопоставьте Ваш вывод с таблицей аминокислотного кода.

Задача № 4.16

В рибосомной системе, содержащей в качестве матрицы полинуклеотид, состоящий из 20 адениловых и 1 цитидилового остатка расположенного на конце нуклеотидной цепи, синтезируется полипептид, содержащий 6 остатков лизина и 1 остаток глутамина на N -конце цепи. Какие выводы о составе аминокислотного кода можно сделать на основании этих наблюдений?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Напишите схему первичной структуры нуклеотида, играющего роль м-РНК в данной системе.

2. В каком направлении от N-конца к С-концу или наоборот синтезируется полипептидная цепь белка?

3. В каком направлении считывается полинуклеотидная цепь?

4. Какова последовательность нуклеотидов в триплетах, кодирующих положение лизина и аспарагина в полипептидной цепи?

5. Сопоставьте Ваш вывод с таблицей аминокислотного кода.

Задача № 4.17

Оболочку вируса бактерий X-I74 образуют 180 одинаковых белковых субъединиц. Молекулярный вес белков вируса равен 250000 дальтон. Внутри оболочки находится одноцепочечная ДНК длиной около 5500 нуклеотидов. Какой вывод о кодировании белков фага можно сделать на основании этих данных?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Рассчитайте суммарный максимальный молекулярный вес белков, для которых геном вируса содержит информацию (средний молекулярный вес аминокислотных остатков в белке равен 110).

2. Сопоставьте расчётную и данную величины.

Задача № 4.18

Човник с сотрудниками изучали последствия мутации гена, кодирующего ксантиндегидрогеназу у дрозофилы. Установлено, что из 39 исследованных мутаций 38 приводили к синтезу качественно измененных белков, не влияя на количество синтезированных молекул. Одна мутация сопровождалась синтезом большего числа молекул фермента, но не изменяла его свойств. Какие выводы можно сделать на основании этих наблюдений?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие функционально различные типы генов выделяют в геноме?

2. К каким изменениям биосинтеза белка приводит мутация в каждом из этих типов гена?

3. Чем отличается частота различных по характеру изменений биосинтеза белка при мутации гена?

Задача № 4.19

В основе множественности форм ферментов лежат генетические причины: 1) множественность генных локусов и

2) множественность аллелей.

Какова причина множественности ферментов, если

а) при наличии больших колебаний общей активности фермента в различных видах клеток изоферментный профиль у каждой особи постоянным, но различается у отдельных особей;

б) изоферментный профиль различных видов клеток неодинаков и изменяется в одном и том же виде клеток по мере роста и развития, однако различий между отдельными особями не наблюдается? Обоснуйте свой ответ.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Нарисуйте схему образования субъединиц изоферментов при а) множественности генных локусов, б) множественности аллелей.

2. Сколько субъединиц фермента может возникнуть у одной особи за счет а) множественности генных локусов, б) множественности аллелей?

3. Изменяется ли экспрессия генных локусов и аллелей в онтогенезе?

4. Имеются ли различия в экспрессии генных локусов и аллелей у различных видов клеток?

Задача № 4.20

У больного в крови содержание мочевой кислоты составляет 1 ммоль/л, содержание креатинина - 130 мкмоль/л. Какое заболевание можно предположить у данного больного?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое мочевая кислота? Из чего она образуется?

2. Что такое креатинин? Из чего он образуется?

3. Сравните данные показатели с нормой.

Задача № 4.21

Для лечения подагры используется аллопуринол. Почему в результате лечения образуются ксантиновые камни?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое подагра?

2. На чем основано применение аллопуринола?

3. Из чего образуется ксантин?

Задача № 4.22

При лейкозах, злокачественных новообразованиях, голодании увеличивается содержание мочевой кислоты в крови и моче. Объясните, почему это происходит.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Продуктом какого процесса является мочевая кислота?

2. Напишите ход реакций данного процесса.

Задача № 4.23

При наследственной оротацидурии за сутки с мочой выводится до 1,5 г оротовой кислоты. С чем это связано?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Метаболитом какого процесса является оротовая кислота?

2. Недостаточная активность какого фермента приводит к ее накоплению?

3. С помощью каких препаратов можно устранить «пиримидиновый голод» при данном заболевании?

Задача № 4.24

В клетке имеется несколько десятков разных тРНК и несколько десятков тысяч мРНК. Чем объясняется такое различие в количестве разных типов нуклеиновых кислот?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие виды РНК вы знаете?

2. Каковы их функции?

Задача № 4.25

В препаратах ДНК, выделенных из двух видов бактерий, содержание аденина составляет, соответственно, 32 и 17% от общего содержания азотистых оснований. Одна из бактерий была выделена из горячего источника (65°С).

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие относительные количества гуанина, тимина и цитозина содержатся в этих препаратах ДНК?

2. Какая из ДНК принадлежит термофильной бактерии?

Задача № 4.26

ДНК бактериофага имеет следующий состав: аденин-23%, гуанин-21%, тимин-36%, цитозин-20%. Какой можно сделать вывод о вторичной структуре ДНК?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие азотистые основания относятся к пуриновым, а какие к пиримидиновым?

2. Какие азотистые основания являются комплементарными?

Задача № 4.27

Перечислите возможные последствия мутации, вызванной заменой одного основания эукариотической ДНК в участке, кодирующем фермент.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое мутации? Какие виды мутаций вы знаете?

2. Что такое ферменты? Что такое активный центр фермента?

Задача № 4.28

У больного появились отеки. С изменением концентрации каких белков плазмы крови это состояние может быть связано и почему?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Основные фракции белков плазмы крови.

2. Функции белков плазмы крови.

Задача № 4.29

В биохимической лаборатории двум однофамильцам определили белок в плазме крови, при этом на бланке не указали инициалы. Содержание белка в одном анализе было 30 г/л, в другом – 100 г/л. У одного больного - обширные отеки, а у другого – пневмония. Укажите, кому принадлежит соответствующий анализ. Вывод обоснуйте.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое гипер- и гипопротеинемии?

2. С изменениями, каких фракций связаны эти изменения?

Задача № 4.30

В кардиологическое отделение поступил больной с нарушением кровообращения, понижением артериального давления и признаками интоксикации. Зачем врач назначил больному анализ на остаточный азот?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое остаточный азот?

2. Что такое гиперазотемия? Какие типы гиперазотемий вы знаете?

Задача № 4.31

У больного концентрация остаточного азота составляет 40 ммоль/л, мочевина – 28 ммоль/л, креатинин в сыворотке крови – в норме, креатинин в моче – понижен. Определить тип гиперазотемии.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое гиперазотемия? Типы гиперазотемий?

2. Перечислите фракции остаточного азота.

Задача № 4.32

У больного концентрация остаточного азота составляет 40 ммоль/л, мочевина – 28 ммоль/л, креатинин в сыворотке крови и в моче – в норме. Определите тип гиперазотемии.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что понимают под остаточным азотом крови? Что входит в его состав?

2. Что такое гиперазотемия? Типы гиперазотемий?

3. Перечислите фракции остаточного азота.

Задача № 4.33

Пациент длительное время находился на белковой диете. Концентрация остаточного азота составляет 30 ммоль/л, мочевины – 8 ммоль/л. Креатинин в сыворотке крови и в моче соответствует норме. Определить тип гиперазотемии.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое остаточный азот? Каковы основные причины накопления остаточного азота в крови?

2. Перечислите фракции остаточного азота.

Задача № 4.34

У больного острый лейкоз. Как изменится уровень остаточного азота? За счет какой фракции?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое гиперазотемия? Типы гиперазотемий?

2. Назовите основные фракции остаточного азота.

Задача № 4.35

У больного уремия. Наблюдаются судороги, потеря сознания. Как изменится уровень остаточного азота, мочевины и креатинина в крови? В моче?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое уремия?

2. Что такое остаточный азот? Назовите его фракции.

3. О какой патологии можно судить, зная содержание креатинина в крови и моче?

Задача № 4.36

После введения голодающим крысам глутамата и аспартата концентрация глюкозы в крови животных увеличилась. С чем это связано?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие реакции лежат в основе образования безазотистых остатков аминокислот? Напишите эти реакции для аспартата и глутамата.

2. Напишите схему использования безазотистых остатков аминокислот в образовании глюкозы.

3. Как называется этот процесс?

Задача № 4.37

Животные длительное время получали только белковую пищу. Снижения глюкозы в крови при этом не отмечалось. Почему?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Напишите схему процесса, поддерживающего уровень глюкозы в крови при углеводном голодании.

2. Укажите нормальную концентрацию глюкозы в крови.

Задача № 4.38

После внутривенного введения животным N¹⁵-аспартата радиоактивная метка появляется в составе нуклеиновых кислот. Какие атомы пуриновых и пиримидиновых оснований будут содержать метку?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что необходимо для синтеза пуринового кольца?

2. Укажите происхождение каждого атома кольца пурина.

3. Из чего идёт синтез пиримидинового кольца?

4. Напишите схему синтеза пиримидиновых нуклеотидов. Проследите путь метки.

Задача № 4.39

Организму человека не требуется постоянного поступления с пищей пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Почему?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое нуклеотиды?

2. Из чего они синтезируются в организме?

Задача № 4.40

Рассчитайте, какое количество молей серина необходимо для синтеза 3 молей глюкозы.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Каким превращениям подвергается серин по аминогруппе?

2. Назовите процесс синтеза глюкозы.

3. Напишите схему превращения серина в глюкозу.

Задача № 4.41

В рацион крыс ввели глюкозу, меченную радиоактивным изотопом С¹⁴ по 1-ому и 6-ому атомам углерода. В каких аминокислотах будет обнаружена метка?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие аминокислоты называются заменимыми?

2. Напишите схему взаимосвязи углеводного и белкового обменов.

3. Какой процесс является связующим звеном между этими двумя обменами?

Задача № 4.42

Почему у детей с синдромом Леша-Нихана наблюдается тяжелая форма гиперурикемии, сопровождающаяся появлением тофусов, уратных камней в мочевых путях и серьезными урологическими отклонениями?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Назовите причину развития данного синдрома.

2. Почему данное заболевание сопровождается симптомами подагры.

Задача № 4.43

У детей часто вирус гриппа нарушает синтез фермента карбомаилфосфатсинтетазы. При этом возникает рвота, головокружение, судороги, возможна потеря сознания. Укажите причину наблюдаемых симптомов.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Напишите схему орнитинового цикла.

2. Укажите, концентрация какого вещества повышается в крови больного.

3. Объясните механизм его токсического действия на нервную систему.

4. Объясните, какую диету можно рекомендовать при данном нарушении.

Задача № 4.44

У больного с характерными признаками токсического отравления центральной нервной системы (рвота, головокружение, недомогание, потеря сознания) выявлено в моче до 3 г в сутки аргининосукцината (в норме он отсутствует). Укажите возможную причину этого заболевания.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Напишите схему орнитинового цикла.

2. На схеме укажите место ферментного блока.

3. Перечислите вещества, содержание которых повышено в крови у данного больного.

Задача № 4.45

У ребенка с характерными признаками отравления центральной нервной системой (повторяющаяся рвота, потеря сознания) в крови обнаружена высокая концентрация цитруллина. Каковы причины данных симптомов?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Схему нарушенного процесса, указав место ферментного блока.

2. Объясните механизмы развития перечисленных симптомов.

3. Почему состояние больного улучшается при назначении малобелковой диеты.

Задача № 4.46

При биохимическом исследовании крови и мочи больного обнаружили, что концентрация мочевины в моче составляет 15г в сутки (в норме 30 г в сутки), в крови больного мочевины 2,0 мМ/л ( в норме 3,3-6,6 мМ/л). Объясните причину указанной патологии.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Схему метаболического пути, который нарушен в данном случае.

Задача № 4.47

Пациенту с болезнью Паркинсона назначили препарат ипранизид (ингибитор моноаминоксидазы). Укажите возможные причины заболевания и механизм действия этого лекарственного препарата.

1. Напишите реакции, связанные с образованием биологически-активного соединения, нейтрализуемого моноаминооксидазой.

2. Напишите процесс, нарушение которого приводит к развитию болезни Паркинсона.

3. Укажите роль ингибитора моноаминооксидазы.

Задача № 4.48

У пациента с жалобами на боли в печени определяли активность аланинаминотрансферазы (АЛАТ) и аспартатаминотрансферазы (АСАТ) в крови. Активность какой трансферазы увеличится в большей степени при нарушении функции печени и почему?

1. Напишите процессы, катализируемые АСАТ И АЛАТ.

2. Динамика изменения содержания АСАТ и АЛАТ.

Задача № 4.49

Больного беспокоят боли в области желудка после приема пищи, отрыжка с неприятным запахом тухлых яиц. Чем вызваны такие нарушения?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие процессы могут быть причиной появления такого запаха?

2. Какие обследования требуются провести больному?

3. Что рекомендовать больному для процесса нормализации пищеварения?

Задача № 4.50

Регуляция экспрессии генов у бактерий, как известно, происходит на стадии транскрипции при помощи оперонов. Однако существуют дополнительные механизмы регуляции экспрессии бактериальных генов. Один из них – синтез антисмысловой РНК. Для синтеза антисмысловой РНК используется специальный, отличный от данного «анти-ген».Антисмысловая РНК комплементарна последовательности мРНК и может образовывать с ней двуцепочечную молекулу, стабилизированную водородными связями.

Искусственно синтезированные антисмысловые РНК в настоящее время проходят экспериментальные испытания на способность задерживать развитие рака, а также используются для борьбы с ВИЧ-инфекцией способом блокировки синтеза определенных вирусных белков.

Объясните, почему антисмысловые РНК замедляют экспрессию определенных генов.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Схему процесса, скорость которого снижается при активации транскрипции «анти-гена». Назовите его этапы и стадии;

2. Укажите, какие виды РНК принимают участие в этом процессе.

Задача № 4.51

Цитогенетическим маркером хронического миелолейкоза (ХМЛ) служит Ph-хромосома, которая возникает за счет обмена генетическим материалом между хромосомами 9 и 22. В результате транслокации на 22-й хромосоме возникает новый ген BCR-ABL, кодирующий белок, представляющий собой тирозинкиназу с повышенной активностью. Симптомы заболевания нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом лейкоцитарной формулы до миелоцитов и промиелоцитов, спленомегалия, астения, обусловленная повышенным клеточным распадом, который может сопровождаться гиперурикемией. В типичных случаях гематолог легко ставит диагноз ХМЛ, но иногда клинико-гематологическая картина не типична и требуется подтверждение диагноза. Опишите молекулярно-генетический метод, с помощью которого можно подтвердить диагноз ХМЛ.

Для обоснования ответа вспомните:

1. Объясните, как можно получить большое число копий гена в условиях репликации in vitro при очень малых количествах исходной ДНК в образце; приведите схему этого процесса;

2. Перечислите, какие компоненты содержит реакционная смесь;

3. Изложите, какова функция праймеров;

4. Поясните, каким способом можно выявить мутацию в амплифицированном участке ДНК.

Задача № 4.52

Некоторые исследователи считают, что в патогенезе развития маточных спаек главная роль принадлежит наследственной предрасположенности. Установлено наличие 2 форм фермента N-ацетилтрансферазы, который катализирует ацетилирование моносахаридов D-галактозамина и D-глюкозамина, участвующих в синтезе протеогликанов. Одна из форм фермента проявляет низкую активность, в этих условиях в фибробластах повышается содержание D-галактозамина и D-глюкозамина, которые связывают ионы меди и железа. Снижается активность Cu²⁺- и Fe²⁺-зависимых ферментов, вследствие чего у таких людей не наблюдается образования спаек. Другая форма N-ацетилтрансферазы обладает повышенной активностью, поэтому ионы меди и железа с D-галактозамином и D-глюкозамином не связываются. Реакции с участием этих ионов протекают активно, у таких людей наблюдается развитие маточных спаек. Повышение скорости синтеза какого белка соединительной ткани приводит к развитию спаек?