Биомолекулы: ДНК

А-Т-Г-Ц (A-T-G-C)
А-У-Г-Ц (A-U-G-C)
Буквы - нуклеотиды
ДНК – инструкция по сборке всех живых существ.
ДНК, гены и хромосомы https://www.youtube.com/watch?v=c7kbK1ZYwco

Белки – основа любой живой клетки.
Именно их рецепт записан в молекуле ДНК.

Закон комплиментарности –
в молекуле ДНК Т всегда стоит против А, а Г всегда против Ц.

ДНК содержится в ядре клеток, а также в некоторых органеллах.
Например митохондриях.

Транскрипция – сборка молекулы РНК на молекуле ДНК.
Транскрипция начинается в точке старта транскрипции.
Чаще всего это сочетание букв А-Т-Г

Рибосома – небольшая органелла, в которой происходит процесс трансляции.
Трансляция – процесс сборки белка по последовательности РНК.

Триплет – последовательность из трех нуклеотидов
Триплетный код – каждая аминокислота кодируется тремя буквами генетического кода
Аминокислоты – составляющие элементы любого белка
У человека для сборки белков используется 22 аминокислоты.

Белки строятся из отдельных аминокислот

Транскрипция (3 минуты)
https://www.youtube.com/watch?v=JseyQUiYNsI
https://postnauka.ru/video/35051
(14 минут)
Транскрипция гена – Константин Северинов
Трансляция – синтез белка (3 минуты)
https://www.youtube.com/watch?v=eik96kz5Kn4

ДНК
Джеймс Уотсон и Френсис Крик – обладатели Нобелевской премии за открытие структуры ДНК.
Составляющие ДНК:
1-остаток фосфорной кислоты
2 – сахар дезоксирибоза
3 – азотистое основание

Азотистые основания:
Пиримидиновые: Урацил, Тимин, Цитозин. Пуриновые: Аденин и Гуанин

Правило Чаргаффа: Количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — цитозину: А=Т, Г=Ц

Водородные связи: именно они возникают между основаниями (между А и Т – 2 связи, между Г и Ц – 3 связи) и удерживают две цепи ДНК рядом друг с другом.

Модель Уотсона и Крика

Z
ФОРМЫ ДНК

Репликация ДНК
4 минуты
https://www.youtube.com/watch?v=byt6Ddw1Gzo
https://www.youtube.com/watch?v=JdEEbJydaqE
13 минут
Что происходит при повреждении ДНК.
Репарация ДНК.
https://www.youtube.com/watch?v=X7rMnoUb2sQ
5 минут
https://postnauka.ru/video/43384
13 минут

Хромосомы человека
Деление хромосомы
https://www.youtube.com/watch?v=qRAlTH27Nfg
Хромосома и центромера
https://www.youtube.com/watch?v=8orxzMXzp0w

Цепи ДНК плотно намотаны на гистоны и упакованы в хромосомы.

https://biomolecula.ru/articles/khromatin-sensor-povrezhdenii-dnk
ХРОМАТИН — СЕНСОР ПОВРЕЖДЕНИЙ ДНК
Ученые из России предложили новый механизм узнавания одноцепочечных разрывов ДНК. Нарушения генома, скрытые в нуклеосоме и находящиеся в нематричной цепи, не может регистрировать ни одна известная на данный момент система контроля целостности генома. Оказывается, РНК-полимераза, объединяясь с нуклеосомой, способна служить сенсором таких «скрытых» повреждений.
Хроматин. Нуклеосомы (1 минута)
https://www.youtube.com/watch?v=PYfQCzvEleg
Хроматин (англ. яз., 2 минуты)
https://www.youtube.com/watch?v=MASNAWErG6s
http://www.xumuk.ru/biochem/
«Наглядная биохимия»
Ян Кольман, Клаус-Генрих Рем, Юрген Вирт

ВЫДЕЛЕНИЕ ДНК
из сочного, спелого, душистого банана

ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ

-1/2 банана
-50 мл дистиллированной воды
-1 столовая ложка соли
-1 столовая ложка моющего средства
-30 мл охлажденного спирта
-2 градуированных стакана
-фильтровальная бумага или марля
-вилка или ложка
-пробирка 50 мл
-2 пробирки эппендорф
МАТЕРИАЛЫ:

ВЫДЕЛЕНИЕ ДНК ИЗ БАНАНА
Механическое измельчение
Разрушение клеточных стенок
Освобождение ДНК от белков
Отделение ДНК
от клеточных «обломков»
Осаждение
ДНК
Сбор ДНК

Очистить половину банана и измельчить его в ступке и тщательно размять с помощью пестика.
Добавить в стакан с дистиллированной водой 1 столовую ложку соли и 1 столовую ложку детергента (моющее средство).
Далее необходимо добавить этот раствор к измельченному банану и аккуратно перемешать.
Подождать некоторое время, пока гомогенат осядет.
Верхнюю надосадочную жидкость перелить в мерный стакан и добавить к нему равный объём холодного спирта.
ДНК будет видна невооруженным глазом и будет представлять из себя полупрозрачные нити.
Перенести эту ДНК в эппендорф и забрать с собой.

Белые нити в пробирке - это и есть нити ДНК, намотанной на белки гистоны.

Наличие ДНК определяют по цветным реакциям, характерным для дезоксирибозы. Часто применяют реакцию с дифениламином . Дифениламин с дезоксирибозой или ДНК образует соединение синего цвета.
Рибоза и РНК дают с дифениламином зеленое окрашивание.
КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА ДНК
реакция с дифениламином
Реактивы и материалы:
а) осадок дезоксирибонуклеопротеида; б) дифениламиновый реактив: 1 г дифениламина растворяют в 100 мл ледяной уксусной кислоты. К раствору добавляют 2,75 г концентрированной серной кислоты ; в) едкий натр, 0,4%ный раствор.
Порядок эксперимента:
Часть осадка дезоксирибонуклеопротеида переносят в пробирку и добавляют 0,5-1 мл раствора едкого натра (до растворения). К раствору приливают равный объем дифениламинового реактива. Осадок, выпадающий вначале, растворится в последующих порциях реактива, после чего его нагревают в течение 15—20 мин. в кипящей водяной бане. Появляется синее окрашивание.

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ДНК:
СВЕЧЕНИЕ ДНК В УФ-СВЕТЕ
при связывании с этидиум бромидом

https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-molecular-genetics/hs-biotechnology/v/gel-electrophoresis-dna
(англ.яз. 11 минут)
Виртуальная лаборатория
https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/gel/
Электрофорез ДНК в агарозном геле
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ДНК
ВЫДЕЛЕНИЕ ДНК
https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/extraction/howto/
https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/extraction/
Виртуальная
лаборатория
https://www.youtube.com/watch?v=vPGKv53zSRQ
Выделение ДНК из клубники
https://www.youtube.com/watch?v=pdDP9OcqcbA
Выделение ДНК из банана
Методика https://www.futurelearn.com/courses/biochemistry/0/steps/21618