PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Биология / Геометрия и "живые" молекулы
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Геометрия и "живые" молекулы


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Геометрия и "живые" молекулы


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Геометрия и “живые” молекулы
Описание слайда:

Геометрия и “живые” молекулы

№ слайда 2 “Живые” молекулы ДНК – центральный архив информации; содержит инструкции (1) по
Описание слайда:

“Живые” молекулы ДНК – центральный архив информации; содержит инструкции (1) по производству белков; (2) по тому, когда, каким клеткам и какие белки производить Белки – активные действующие лица, “живые” … РНК …. Хорошо ли молекулы называть живыми?

№ слайда 3 3D Геометрия – это наука о пространственных отношениях между телами, поверхностя
Описание слайда:

3D Геометрия – это наука о пространственных отношениях между телами, поверхностями, линиями и точками Эвклид 3D = three dimensional = трехмерный

№ слайда 4 Вот как выглядят белки Порин из бактерии Klebsiella pneumoniae Зеленый флюоресце
Описание слайда:

Вот как выглядят белки Порин из бактерии Klebsiella pneumoniae Зеленый флюоресцентный белок из медузы Aequorea victria

№ слайда 5 Еще примеры: РНК-зависимая РНК полимераза полиовируса
Описание слайда:

Еще примеры: РНК-зависимая РНК полимераза полиовируса

№ слайда 6 А важна ли 3D геометрия молекул? РНК-зависимая РНК полимераза полиовируса – моле
Описание слайда:

А важна ли 3D геометрия молекул? РНК-зависимая РНК полимераза полиовируса – молекулярная машина по полимеризации новой молекулы РНК. Как всяка машина, молекулярная машина состоит из множества согласованно работающих частей

№ слайда 7 Пример удачного описания 3D геометрии живого Витрувианский человек Леонардо да В
Описание слайда:

Пример удачного описания 3D геометрии живого Витрувианский человек Леонардо да Винчи

№ слайда 8 В чем состоит описание этого 3D объекта Выделяем структурные единицы – части, эт
Описание слайда:

В чем состоит описание этого 3D объекта Выделяем структурные единицы – части, эти части имеют названия Функции частей нам известны Подвижность частей нам тоже известна Внутреннее строение частей описано наукой (анатомией, физиологией) Важные геометрические параметры объекта и его частей и их вариации у разных объектов данного класса тоже описаны (рост, длина руки, форма зубов и др.)

№ слайда 9 Как мы все это узнали? Глаза… Длительное наблюдение за объектами Возможность изм
Описание слайда:

Как мы все это узнали? Глаза… Длительное наблюдение за объектами Возможность измерять …. Анатомия, физиология, биометрика …. ….

№ слайда 10 “Живые” молекулы - маленькие ДНК: толщина - 20Å , длина - ? (участок из 10 пар о
Описание слайда:

“Живые” молекулы - маленькие ДНК: толщина - 20Å , длина - ? (участок из 10 пар оснований имеет длину около 35 Å) (геном кишечной палочки – около 5 млн пар оснований 4639675 п.о.) (геном человека – более 3 млрд пар оснований) РНК: тРНК имеет диаметр около 70Å Диаметр белка может быть от 10 до многих сотен ангстрем (и даже тысяч)

№ слайда 11 Если бы мы могли стать очень маленькими и поместились бы в одну живую клетку, то
Описание слайда:

Если бы мы могли стать очень маленькими и поместились бы в одну живую клетку, то увидели бы …..

№ слайда 12 Разные молекулы (вода, ионы, маленькие молекулы – лиганды, белки и др.) налетают
Описание слайда:

Разные молекулы (вода, ионы, маленькие молекулы – лиганды, белки и др.) налетают со всех сторон. Разобраться что к чему непросто! Темно …

№ слайда 13 Как же нарисовали модели белков? Рентгено-структурный анализ - примерно, одномом
Описание слайда:

Как же нарисовали модели белков? Рентгено-структурный анализ - примерно, одномоментная фотография одной молекулы (или одновременно нескольких связанных друг с другом молекул), образующих кристаллическую структуру. Не видим: движения белков, подвижность отдельных частей(*), поведения при встрече с другими молекулами и др. Приходится а) проводить эксперименты; б) интерпретировать результаты и, часто, догадываться о том, что происходит (*) не совсем так, иногда кое-какие движения можно восстановить на основании экспериментальных данных – ЯМР, например.

№ слайда 14 Геометрическое описание РНК-зависимой РНК полимеразы полиовируса, наверное, долж
Описание слайда:

Геометрическое описание РНК-зависимой РНК полимеразы полиовируса, наверное, должно выглядеть так: (нарисовано на основе существующих на сегодня 3D структур и многих других экспериментальных данных)

№ слайда 15 Про жирафа и объем наших знаний о жизни белков (1) Основная функция жирафа – пое
Описание слайда:

Про жирафа и объем наших знаний о жизни белков (1) Основная функция жирафа – поедание верхней кроны листьев (2) путь развития жирафа до зрелого белк.., извините, организма (3) проблема функции хвоста жирафа осталась бы нерешенной и загадочной: Если бы биосфера была размерами с одну клетку, мы смогли бы – современными экспериментальными методами установить, что: удаление хвоста генно-инженерными методами не приводит к невыполнению функции, однако хвост закрепился в эволюции !!!???.

№ слайда 16 ДНК – архив информации Значит, должны быть Писатели (???!!!) Читатели, которые и
Описание слайда:

ДНК – архив информации Значит, должны быть Писатели (???!!!) Читатели, которые используют информацию Архивариусы, которые следят за тем, чтобы нужную информацию получали нужные читатели, заботились об архиве Копировщики архива (клетки размножаются)

№ слайда 17 Два способа чтения ДНК белками Фрагмент нуклеосомы лягушки Xenopus laevis См. Ra
Описание слайда:

Два способа чтения ДНК белками Фрагмент нуклеосомы лягушки Xenopus laevis См. Rasmol ДНК находится в B-форме. В такой форме она обычно хранится в хромосоме

№ слайда 18 В ДНК закодирована информация AAATTGCGCTTTCCAGGG … или вроде того И как же ее пе
Описание слайда:

В ДНК закодирована информация AAATTGCGCTTTCCAGGG … или вроде того И как же ее переписать, разглядывая (нам, людям) или “щупая” (ДНК-зависимой РНК-полимеразе)? AGCTGAATTCAGCTGAAC

№ слайда 19 Этим и займемся – для участка ДНК Где же буквы A, T, G, C? Чтобы найти буквы нам
Описание слайда:

Этим и займемся – для участка ДНК Где же буквы A, T, G, C? Чтобы найти буквы нам (людям) нужно упростить картинку, найти и назвать части молекулы

№ слайда 20 Сахаро-фосфатный остов ДНК (выделен)
Описание слайда:

Сахаро-фосфатный остов ДНК (выделен)

№ слайда 21 В каком направлении читать ДНК?
Описание слайда:

В каком направлении читать ДНК?

№ слайда 22 Глазами легко увидеть различные пары оснований A C T G
Описание слайда:

Глазами легко увидеть различные пары оснований A C T G

№ слайда 23 ДНК-зависимая РНК-полимераза только переписывает буквы расплетает две цепи ДНК и
Описание слайда:

ДНК-зависимая РНК-полимераза только переписывает буквы расплетает две цепи ДНК изгибает одну цепь так, как ей удобно работает с каждым основанием по отдельности располагает это основание в стандартном положении коды атомов основания – донор протона или акцептор протона позволяют ей правильно подобрать комплементарное основание

№ слайда 24 Схема работы ДНК-зависимой РНК полимеразы
Описание слайда:

Схема работы ДНК-зависимой РНК полимеразы

№ слайда 25 Вот как выглядят коды оснований в расплетенной цепи ДНК Кислород, акцептор прото
Описание слайда:

Вот как выглядят коды оснований в расплетенной цепи ДНК Кислород, акцептор протона Азот, донор протона Азот, Акцептор протона

№ слайда 26 Коды оснований, используемые при переписывании (транскрипции) Кислород, акцептор
Описание слайда:

Коды оснований, используемые при переписывании (транскрипции) Кислород, акцептор Азот, донор Азот, акцептор A T G C N Донор O Акцептор N Акцептор N Донор N Донор N Акцептор N Донор O Акцептор O Акцептор N Донор

№ слайда 27 Регуляторным белкам приходится читать ДНК, не расплетая цепей История про белок
Описание слайда:

Регуляторным белкам приходится читать ДНК, не расплетая цепей История про белок TetR

№ слайда 28 периплазма цитоплазма diffusion TetA efflux Белок TetA БАКТЕРИЯ МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ПРО
Описание слайда:

периплазма цитоплазма diffusion TetA efflux Белок TetA БАКТЕРИЯ МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ПРОСТРАНСТВО Идея бактерии простая, но так просто не получается

№ слайда 29 O2 O1 Белок TetR периплазма цитоплазма tetR tetA Белок TetA ДНК Гены не работают
Описание слайда:

O2 O1 Белок TetR периплазма цитоплазма tetR tetA Белок TetA ДНК Гены не работают Участки ДНК, узнаваемые TetR

№ слайда 30 O2 O1 Белок TetR периплазма цитоплазма tetR tetA diffusion TetR+Tc Белок TetA ДН
Описание слайда:

O2 O1 Белок TetR периплазма цитоплазма tetR tetA diffusion TetR+Tc Белок TetA ДНК При связывании с Tc белок TetR перестает связываться со “своим” участком ДНК

№ слайда 31 O2 O1 Белок TetR периплазма цитоплазма tetR tetA diffusion TetR+Tc Белок TetA ДН
Описание слайда:

O2 O1 Белок TetR периплазма цитоплазма tetR tetA diffusion TetR+Tc Белок TetA ДНК Гены работают

№ слайда 32 Вот он, белок TetR, собственной персоной Димер TetR, взаимодействующий с двумя м
Описание слайда:

Вот он, белок TetR, собственной персоной Димер TetR, взаимодействующий с двумя молекулами тетрациклина

№ слайда 33 Чтобы выполнить свою миссию, молекула TetR должна отыскать на ДНК участок с посл
Описание слайда:

Чтобы выполнить свою миссию, молекула TetR должна отыскать на ДНК участок с последовательностью CTATCATTGATAG (или очень на нее похожей) и связаться с ним. Расплетение двойной спирали ДНК не предусмотрено!

№ слайда 34 Давайте читать ДНК, на расплетая цепей! Так ничего не понять! Нужно выделить час
Описание слайда:

Давайте читать ДНК, на расплетая цепей! Так ничего не понять! Нужно выделить части!

№ слайда 35 Какие атомы на поверхности ДНК различаются в зависимости от оснований ДНК (“букв
Описание слайда:

Какие атомы на поверхности ДНК различаются в зависимости от оснований ДНК (“букв”)? Акцептор протона Донор протона Большая бороздка ДНК: Акцептор протона Донор протона Малая бороздка ДНК: Основные различия – в большой бороздке!

№ слайда 36 “Химический код” в большой бороздке ДНК A-T T-A G-C C-G Акцептор протона Донор п
Описание слайда:

“Химический код” в большой бороздке ДНК A-T T-A G-C C-G Акцептор протона Донор протона Гидрофобная группа атомов (-CH3 )

№ слайда 37 Разглядывая большую бороздку, человек может узнать последовательность ДНК, не ра
Описание слайда:

Разглядывая большую бороздку, человек может узнать последовательность ДНК, не расплетая двойной спирали. Но у белков нет глаз, им приходится работать на ощупь, различая атомы по их свойствам Очевидно, важна геометрия большой бороздки ДНК!

№ слайда 38 Поверхность дна большой бороздки ДНК хорошо приближается поверхностью, называемо
Описание слайда:

Поверхность дна большой бороздки ДНК хорошо приближается поверхностью, называемой “Геликоид”. Определение 1. Геликоид – поверхность, образованная равномерным вращением отрезка, перпендикулярного оси, и равномерно перемещающегося вдоль нее.

№ слайда 39 Определение 2. Геликоид – поверхность, образованная мыльной пленкой, натянутой н
Описание слайда:

Определение 2. Геликоид – поверхность, образованная мыльной пленкой, натянутой на двойную спираль из проволоки (т.н., минимальная поверхность) Двойная спираль Геликоид

№ слайда 40 Большая бороздка ДНК, приближенная геликоидом Параметры геликоида подгоняются к
Описание слайда:

Большая бороздка ДНК, приближенная геликоидом Параметры геликоида подгоняются к каждому участку ДНК. Поэтому геликоид искривлен

№ слайда 41 Ось ДНК проходит по дну большой бороздки и совпадает с осью геликоида
Описание слайда:

Ось ДНК проходит по дну большой бороздки и совпадает с осью геликоида

№ слайда 42 Давайте изобретать белок для распознавания ДНК! Белок глобулярный, т.е. сохраняе
Описание слайда:

Давайте изобретать белок для распознавания ДНК! Белок глобулярный, т.е. сохраняет свою форму, очень условно, эллипсоидальную В нем нет длинных гибких “щупалец” Значит, надо изобрести структурную единицу белка, помещающуюся в большую бороздку Такой структурной единицей может быть альфа-спираль

№ слайда 43 Вот как это делает тетрациклиновый репрессор См. Rasmol
Описание слайда:

Вот как это делает тетрациклиновый репрессор См. Rasmol

№ слайда 44 Некоторые выводы Одна молекула белка взаимодействует с коротким участком ДНК - 4
Описание слайда:

Некоторые выводы Одна молекула белка взаимодействует с коротким участком ДНК - 4-5 пар оснований В большой бороздке ДНК белок ищет шифр в области поверхности большой бороздки; для него ДНК не разделена на пары оснований Форма поверхности большой бороздки важна для узнавания своего участка ДНК

№ слайда 45 Регуляторным белкам надо узнавать участки ДНК из ок. 10 пар оснований, как миним
Описание слайда:

Регуляторным белкам надо узнавать участки ДНК из ок. 10 пар оснований, как минимум… Димеризация белка – это способ удлинить узнаваемый участок Какое свойство последовательности регуляторного участка ДНК (участка, который узнает регуляторный белок) следует ожидать из-за того, что этот белок димеризуется?

№ слайда 46 Димер тетрациклинового репрессора на ДНК Вид сбоку Вид со стороны ДНК
Описание слайда:

Димер тетрациклинового репрессора на ДНК Вид сбоку Вид со стороны ДНК

№ слайда 47 Вот последовательность, узнаваемая тетрациклиновым репрессором CTATCATTGATAG Что
Описание слайда:

Вот последовательность, узнаваемая тетрациклиновым репрессором CTATCATTGATAG Что в ней особенного?

№ слайда 48 Тетрациклиновый репрессор умеет узнавать участок ДНК со свой любимой последовате
Описание слайда:

Тетрациклиновый репрессор умеет узнавать участок ДНК со свой любимой последовательностью Люди (даже ученые ) не научились как следует решать эту задачу!!! Задача. Дан регуляторный белок; знаем все о его строении. Найти участок ДНК, с которым этот белок свяжется – т.е. указать последовательность ДНК этого участка

№ слайда 49 Значит, мы знаем не все, что использует белок для узнавания Роль растворителя –
Описание слайда:

Значит, мы знаем не все, что использует белок для узнавания Роль растворителя – воды, ионов Геометрия участка ДНК может зависеть от последовательности оснований Изгибаемость двойной спирали ДНК может зависеть от последовательности оснований …..

№ слайда 50 Почему же тетрациклиновый репрессор, связавшись с тетрациклином, перестает связы
Описание слайда:

Почему же тетрациклиновый репрессор, связавшись с тетрациклином, перестает связываться с ДНК? Две структуры наложе друг на друга В структуре с тетрациклином, например, глютамин-38 изменил свое положение по сравнению со структурой с ДНК и наезжает на ДНК.

№ слайда 51 Вернемся к порину и зеленому флюоресцентному белку: Ничего общего?
Описание слайда:

Вернемся к порину и зеленому флюоресцентному белку: Ничего общего?

№ слайда 52 Порин Зеленый флюоресцентный белок Скелеты похожи!
Описание слайда:

Порин Зеленый флюоресцентный белок Скелеты похожи!

№ слайда 53 Капсид вируса - сателлита вируса табачной мозаики – сложен из 60 одинаковых моле
Описание слайда:

Капсид вируса - сателлита вируса табачной мозаики – сложен из 60 одинаковых молекул белка. Задача. Как сшить сферу из одинаковых лоскутов?

№ слайда 54 Вот адрес базы данных PDB, в которой хранятся 3D структуры белков, ДНК, РНК: htt
Описание слайда:

Вот адрес базы данных PDB, в которой хранятся 3D структуры белков, ДНК, РНК: http://www.rcsb.org/ Ключевое слово Сохранение файла в формате PDB (нужно знать PDB код, например, 2trt)

№ слайда 55 Вот откуда можно скачать программу Rasmol, позволяющую смотреть на 3D структуры
Описание слайда:

Вот откуда можно скачать программу Rasmol, позволяющую смотреть на 3D структуры в формате PDB http://www.openrasmol.org/doc/rasmol.html Версия 2.7.3 под Windows и help file http://www.scripps.edu/mb/goodsell/pdb/ По этому адресу найдете описание многих важных белков и их 3D структур (англ.)

№ слайда 56 Вот PDB коды 3D структур, использованных в презентации Нуклеосома 1aoi Зеленый ф
Описание слайда:

Вот PDB коды 3D структур, использованных в презентации Нуклеосома 1aoi Зеленый флюоресцентный белок 1hcj Порин 1osm Тетрациклиновый репрессор в комплексе с тетрациклином 2trt (скачивать Biological unit) Тетрациклиновый репрессор в комплексе с ДНК 1qpi (скачивать Biological unit) РНК-зависимая РНК-полимераза 1ra6

№ слайда 57 Оболочка вируса, вызывающего “мозаику” огурцов
Описание слайда:

Оболочка вируса, вызывающего “мозаику” огурцов

№ слайда 58 Оболочка риновируса – вируса, вызывающего насморк
Описание слайда:

Оболочка риновируса – вируса, вызывающего насморк

№ слайда 59 Вирус ящура
Описание слайда:

Вирус ящура

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru