Магистрант
  1. Физическая химия  1.1. Термодинамика  1.1.1. Законы термодинамики  1.1.2. Энтальпия и теплоемкость  1.1.3. Энтропия и свободная энергия  1.1.4. Фазовое равновесие  1.1.5. Статистическая термодинамика  1.1.6. Термодинамический цикл  1.1.7. Фугитивность и активность  1.2. Квантовая химия  1.2.1. Принципы квантовой механики  1.2.2. Уравнение Шрёдингера  1.2.3. Частица в ящике  1.2.4. Операторы и собственные значения  1.2.5. Атомные орбитали  1.2.6. Теория молекулярных орбиталей  1.2.7. Теория возмущений  1.2.8. Теория валентных связей  1.2.9. Гибридизация и химическое связывание  1.3. Химическая кинетика  1.3.1. Законы скорости и механизмы реакций  1.3.2. Теория столкновений  1.3.3. Теория переходного состояния  1.3.4. Кинетика ферментов  1.3.5. Цепные реакции и полимеризация  1.3.6. Фотохимические реакции  1.4. Statistical mechanics  1.4.1. Функции разделения  1.4.2. Молекулярные функции распределения  1.4.3. Распределение Больцмана  1.4.4. Статистика Бозе-Эйнштейна и статистика Ферми-Дирака  1.5. Спектроскопия  1.5.1. Ротационная спектроскопия  1.5.2. Вибрационная спектроскопия  1.5.3. Электронная спектроскопия  1.5.4. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса  1.5.5. Масс-спектрометрия  1.5.6. Спектроскопия Рамана  1.5.7. Электронный парамагнитный резонанс  1.6. Поверхностная и коллоидная химия  1.6.1. Изотерма абсорбции  1.6.2. Поверхностное натяжение и смачиваемость  1.6.3. Коллоидная стабильность  1.6.4. Катализ  1.6.5. Эмульсии и мицеллы  1.7. Электрохимия  1.7.1. Уравнение Нернста  1.7.2. Электрохимические ячейки  1.7.3. Проводимость и подвижность  1.7.4. Война  1.7.5. Топливные элементы  1.7.6. Электролиз
  2. Organic chemistry  2.1. Механизм реакции  2.1.1. Nucleophilic substitution reactions  2.1.2. Электофильные реакции присоединения  2.1.3. Реакции элиминирования  2.1.4. Реакции перестройки  2.1.5. Radical reactions  2.1.6. Перициклические реакции  2.2. Спектроскопия и определение структуры  2.2.1. УФ-Вид спектроскопия  2.2.2. ИК-спектроскопия  2.2.3. ЯМР-спектроскопия  2.2.4. Масс-спектрометрия  2.2.5. Рентгеновская кристаллография  2.3. Stereoscopic  2.3.1. Хиральность и оптическая активность  2.3.2. Структурный анализ  2.3.3. Геометрическая изомерия  2.3.4. Динамическая стереохимия  2.4. Органометаллическая химия  2.4.1. Органолитиевые и органомагниевые реагенты  2.4.2. Реакции кросс-сочетания с использованием палладия в качестве катализатора  2.4.3. Комплексы переходных металлов  2.4.4. Металл–углеродная связь  2.5. Химия полимеров  2.5.1. Механизм полимеризации  2.5.2. Характеристики полимеров  2.5.3. Биодеградируемый полимер  2.5.4. Проводящий полимер  2.5.5. Супрамолекулярные полимеры  2.6. Медицинская химия  2.6.1. Дизайн и разработка лекарств  2.6.2. Фармакокинетика и фармакодинамика  2.6.3. Соотношения структура-активность  2.6.4. Молекулярный докинг и скрининг лекарств
  3. Неорганическая химия  3.1. Координационная химия  3.1.1. Теория кристаллического поля  3.1.2. Теория поля лигандов  3.1.3. Спектрохимический ряд  3.1.4. Хелатирование и стабильность  3.2. Органометаллическая химия  3.2.1. Металлокарбонилы  3.2.2. Катализ органометаллическими комплексами  3.2.3. Металоцены  3.3. Био-неорганическая химия  3.3.1. Металлопротеины и ферменты  3.3.2. Роль металлов в биологических системах  3.3.3. Транспорт и хранение ионов металлов  3.4. Химия твердого тела  3.4.1. Кристаллические структуры  3.4.2. Теория зон в твердых телах  3.4.3. Сверхпроводники  3.4.4. Дефекты в кристалле  3.5. Лантаноиды и актиноиды  3.5.1. Электронная конфигурация в лантанидах и актинидах  3.5.2. Координационная химия лантаноидов  3.5.3. Магнитные свойства лантаноидов
  4. Аналитическая химия  4.1. Хроматография  4.1.1. Газовая хроматография  4.1.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография  4.1.3. Тонкослойная хроматография  4.2. Спектроскопические методы  4.2.1. Атомно-абсорбционная спектроскопия  4.2.2. Дифракция рентгеновских лучей  4.2.3. Спектроскопия с индуктивно связанной плазмой  4.3. Электроаналитические методы  4.3.1. Потенциометрия  4.3.2. Вольтамперометрия  4.3.3. Колометрия  4.4. Масс-спектрометрия  4.4.1. Техника ионизации  4.4.2. Фрагментационная картина  4.5. Хемометрия  4.5.1. Мультидисциплинарный анализ  4.5.2. Машинное обучение в химии
  5. Теоретическая и вычислительная химия  5.1. Молекулярная динамика  5.1.1. Силовые поля и минимизация энергии  5.1.2. Метод Монте-Карло в симуляциях молекулярной динамики  5.2. Квантовохимические методы  5.2.1. Теория Хартри — Фока  5.2.2. Теория функционала плотности  5.2.3. Полуэмпирические методы  5.3. Компьютерное проектирование лекарств  5.3.1. Молекулярный докинг  5.3.2. QSAR Моделирование  5.3.3. Виртуальный скрининг
  6. Биохимия  6.1. Enzyme Kinetics  6.1.1. Кинетика Михаэлиса-Ментен  6.1.2. Механизм ингибирования  6.2. Метаболизм и биоэнергетика  6.2.1. Гликолиз  6.2.2. Citric acid cycle  6.2.3. Цепь переноса электронов  6.3. Молекулярная биология  6.3.1. Репликация и восстановление ДНК  6.3.2. Синтез белка  6.3.3. Регуляция генов  6.4. Структурная биохимия  6.4.1. Свертывание белка  6.4.2. Мембранная биофизика
  7. Экологическая химия  7.1. Атмосферная химия  7.1.1. Greenhouse gases  7.1.2. Истощение озонового слоя  7.1.3. Загрязнители воздуха и дым  7.2. Химия воды  7.2.1. pH и жесткость воды  7.2.2. Очистка сточных вод  7.2.3. Аквальная Химия  7.3. Химия почвы  7.3.1. Загрязнение тяжелыми металлами  7.3.2. pH почвы и буферизация  7.3.3. Циркуляция питательных веществ  7.4. Токсикология и химическая безопасность  7.4.1. Токсикокинетика  7.4.2. Оценка риска в токсикологии и химической безопасности в экологической химии  7.4.3. Влияние загрязняющих веществ на окружающую среду

Магистрант → Биохимия → Молекулярная биология ↓


Репликация и восстановление ДНК


Репликация и восстановление ДНК - это важные процессы, которые обеспечивают целостность и непрерывность жизни на молекулярном уровне. ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, является генетическим материалом у человека и почти всех других организмов. Каждая клетка организма содержит одинаковую ДНК, и ДНК играет важную роль в хранении генетической информации, необходимой для роста, развития, функционирования и воспроизведения этого организма.

Структура ДНК

ДНК состоит из двух нитей, которые обвиваются вокруг друг друга, образуя двойную спираль. Каждая нить состоит из простых молекул, называемых нуклеотидами, которые включают сахар, фосфатную группу и азотистое основание. Четыре азотистых основания в ДНК: аденин (A), тимин (T), гуанин (G) и цитозин (C).

Компонент нуклеотида: [Фосфат] - [Сахар] - [Основание]

В ДНК основания одной нити пары совпадают с основаниями другой нити: аденин с тимином и гуанин с цитозином. Это парное соединение оснований является основой структуры двойной спирали.

ATGC

Репликация ДНК

Репликация ДНК - это процесс, при котором одна двуцепочечная молекула ДНК копируется, чтобы образовать две идентичные молекулы ДНК. Этот процесс полу-консервативный, что означает, что каждая из двух новых двойных цепей ДНК состоит из одной старой цепи и одной новой цепи.

Процесс репликации начинается в определенных местах ДНК, известных как начала репликации. Из этих начал репликация ДНК идет в двух направлениях, образуя вилки репликации, где двойная спираль ДНК раскручивается.

Этапы репликации ДНК:

  1. Раскручивание ДНК: Ферменты, называемые геликазами, раскручивают двойную спираль в месте начала репликации, образуя вилки репликации.
  2. Присоединение затравки: Короткие РНК-последовательности, называемые затравками, синтезируются праймазой и располагаются на ДНК, чтобы обеспечить начальную точку для синтеза ДНК.
  3. Удлинение: ДНК-полимеразы, основываясь на матрице ДНК, добавляют новые нуклеотиды к 3'-концу растущей цепи ДНК.
  4. Завершение: Процесс репликации заканчивается, когда ДНК-полимеразы достигают точки завершения, или области, где встречаются две вилки репликации.
Родительская ДНКРодительская ДНК

Ведущая и отстающая нити

Во время репликации ДНК-полимеразы могут синтезировать новую ДНК только в направлении от 5' к 3'. Это создает ведущую и отстающую нить у каждой вилки репликации. Ведущая нить синтезируется непрерывно в направлении вилки репликации, а отстающая нить синтезируется дискретно в сегментах, известных как фрагменты Оказаки.

Ведущая Нить: синтезируется непрерывно Отстающая Нить: синтезируется в фрагментах (фрагменты Оказаки)

ДНК-лигаза затем соединяет фрагменты Оказаки, чтобы образовать непрерывную нить.

Механизмы восстановления ДНК

ДНК может быть повреждена под воздействием факторов окружающей среды, таких как ультрафиолетовое излучение, радиация и химические вещества или в процессе нормальных клеточных процессов. Повреждения ДНК могут привести к мутациям, которые, если их не исправить, могут вызвать ряд заболеваний, включая рак. К счастью, клетки разработали различные механизмы восстановления ДНК для поддержания генетической целостности.

Типы восстановления ДНК

  • Исправление несоответствия: Исправляет ошибки, возникающие во время репликации ДНК, где происходит вставка неверного основания.
  • Восстановление удалением основания: Исправляет повреждения одного нуклеотида, вызванные окислением, дезаминированием или алкилированием.
  • Восстановление удалением нуклеотида: Исправляет большие деформации спирали, такие как димеры тимина, вызванные ультрафиолетовым излучением.
  • Восстановление разрывов двойной цепи: Разрывы в ДНК, которые могут быть вызваны радиацией или окислительным стрессом, восстанавливаются с помощью методов, таких как негомологичное соединение концов и гомологичная рекомбинация.

Процедура восстановления удаления основания:

  1. Распознавание: Поврежденное основание распознается и удаляется ферментом ДНК-гликозилазой.
  2. Разрезание: Создается абазированный участок (AP-сайт), который затем разрезается AP-эндонуклеазой.
  3. Синтез: ДНК-полимераза заполняет разрыв правильным нуклеотидом.
  4. Лигирование: ДНК-лигаза запечатывает след, оставленный на сахарофосфатном остове.

Заключение

Понимание репликации и восстановления ДНК важно, поскольку это создает основу для развития генетики, медицины и биотехнологий. Изучая эти процессы, ученые могут разрабатывать целевые методы лечения генетических заболеваний и улучшать методы генной инженерии.


Магистрант → 6.3.1


U
username
0%
завершено в Магистрант

← Предыдущий (6.3)
Молекулярная биология
Следующий (6.3.2) →
Синтез белка

Комментарии 



Репликация и восстановление ДНК

https://www.chemistryelite.com/g/6.3.1?ceal=ru