Генетическая теория рака. Ретротранспозоны. Понятие об обратной транскрипции

Рак – генетическая болезнь. Существует 3 основные компоненты:

1. Наследственная

2. Вирусная

3. Экологическая

Современная теория рака – теория онкогенов.

В 1970 году была открыта обратная транскриптаза – фермент катализирующий синтез ДНК на матрице РНК. Когда вирус попадает в клетку хозяина, обратная транскриптаза (= РНК зависимая ДНК полимераза, = ревертаза) обеспечивает синтез комплементарной ДНК на матрице вирусной РНК, подготавливая её для интеграции в геном клетки инфицированного организма. Ретровирусы содержат 2 копии одноцепочечных молекул РНК генома, т.е. вирусы этого типа являются единственной разновидностью диплоидных вирусов. Впервые такой вирус был описан Раусом в 1911 году, обнаружившим инфекционную саркому у кур. ДНК копии ретровирусного генома встраиваются в ДНК хромосом клеток инфицированного хозяина в виде провируса. В 1970 году были получены данные, что вирус саркомы Рауса содержит гены (онкогены), транскрипция которых вызывает злокачественные перерождения инфицированных клеток.

Первый онкоген из саркомы кур src – ген вируса который может проникать даже без участия вируса, был выделен в 1981 году. Введение его в клетку без вируса вызывало трансформацию клетки. Т.е. вирусы вызывали опухоль не сами по себе, а внося в генетический аппарат онкоген и закрепляя его а геноме. Изменённые свойства опухолевых клеток наследуются т.к. провирус реплицируется вместе с хромосомой клетки хозяина. На ДНК-копии ретровирусов строится РНК-копия, которая в дальнейшем включается в вирион (вирусная частица) или служит промежуточной стадией для перемещения вируса в новую точку локализации. Мигрируя некоторые вирусы могут переносить гены хозяина не только в новое место в геноме, но и в другой организм. Это явление – горизонтальный перенос генов. Побывав в геноме вируса, прежде нормальные гены хозяинапреобретают трансформирующую возможность, т.е. становятся онкогенами. Методами молекулярной биологии было показано, что онкогены имеют сходное строение с нормальными генами человека и животных. Т.о. современная теория рака – теория онкогенов.

Мутагенез и канцерогенез – это сопряженные представления. Кроме ДНК – РНК вирусы способны вызывать раковые опухоли, перемещаясь по гену с помощью обратной транскрипции. В эволюции сформировались механизмы защиты от трансформации злокачественных клеток – гену супрессоры опухоли (P₅₃).

18. Подкласс Lamiidae, Asteridae: краткая характеристика основных семейств (представители, распространение, жизненные формы, особенности вегетативных органов, строение цветка, тип плода, значение).

Подкласс Lamiidae.

Семейство Solonaceae – Паслёновые

Травянистые растения, полукустарники или кустарники. В тропиках – деревья. Листья простые, цельные или более менее глубоко расчлененный, без прилистников, в основном очередные, но наблюдается попарное и даже супротивное расположение листьев. Такое расположение листьев сопряжено с внепазушным расположением боковых побегов. Соцветия паслёновых цимозные, обычно завитки. Цветки правильные или более менее зигоморфные. Чашечка, венчик и андроцей 5 членные. Тычинки расположены между лепестками. Гинецей из 2 плодолистиков. Завязь верхняя двугнёздная. Плод ягода или коробочка.

Косое положение плодолистиков – отличие от норичниковых.

Solanum tuberosum L.

Картофель клубненосный. Листья очередные, непарноперисто раздельные, чашечка сростнолистная, глубокораздельная, венчик спайнолепестный, тычиночные нити короткие, прикреплённые к трубке венчика, пыльники конусовидно сложены, плод ягода.

♀ * ○ Ca₍₅₎ Co₍₅₎ A₅ G₍₂₎

Hyoscyamus niger L. Белена чёрная. Крупные грязно – белые цветки с тёмными жилками, косоворонковидный венчик, плод двугнёздная коробочка, вскрывающаяся крышечкой. Ядовит.

Lycopersicon esculentum Mill. Томат. Плод ягода.

Nicotiana rustica L. Табак-мохорка, плод коробочка.

Phisalis sp. Плод красная сочная ягода, заключённое в шаровидную разрастающуюся чашечку.

Перец

Atropa belladonna – лекарственное растение.

Семейство Scrophulariaceae Норичниковые

Травянистые растения или полукустарники, реже кустарники, ещё реже деревья или лианы. Листья простые, без прилистников, очередные или супротивные, иногда мутовчатые. Завязь верхняя, двугнёздная с плацентами, связанными с перегородкой, разделяющей гнёзда. Семяпочки многочисленные. У основания завязи имеется медоотделительный диск, кольцевидный или иногда односторонний. Плод коробочка или ягода. Медиальное расположение плодолистиков у норичниковых – отличие от паслёновых. Распространены повсеместно, главным образом в пределах умеренных широт. Большого практического значения не имеют, но некоторые используются в медицине и как декоративные.

Подсемейство Verbascoideae

Verbascum thapciforme Schad. Коровяк высокий. Листья простые, без прилистников, цветки слабозигоморфные, тычиночные нити неодинаковые, тёмноокрашенные, плод – округло-яйцевидная коробочка.

♀ ↑ * ○ Ca₍₅₎ Co₍₅₎ A₅ G₍₂₎

Подсемейство Scorophularioideae Норичниковые

Linaria vulgaris Mill. Льнянка обыкновенная (листья очередные, ланцетные, цветки в кистевидных соцветиях, резко зигоморфные, тычинки двусильные, есть шпорец, плод коробочка).

♀+♂ ↑ ○ Ca₍₅₎ Co_{(2, 3)} A_{2, 2} G₍₂₎

Veronica chamaedrys L. Норичник шишковатый (цветки буровато-зелёные, зигоморфные, андроцей четырёхчленный, пятая тычинка превращена в стаминодий).

Digitalis sp. Наперстнянка (широколанцетные листья собраны в розетку, стебель заканчивается односторонним соцветием из крупных колокольчатых жёлтых цветков, венчик 4-х лопастной, плод коробочка).

Подсемейство Rhinanthoideae Погремковые

Rhinanthus serotinus Onobry. Погремок поздний (полупаразит, слабо ветвящийся стебель, супротивные листья, венчик жёлтый; чашечка вздутая, остающаяся при плоде, плод коробочка сжатая с боков).

Семейство Labiatae Губоцветные

Одной из характерных особенностей губоцветных является опушение железистыми волосками, биохимически они характеризуются как эфиромасличные растения.

Подсемейство Lamioideae Яснотковые

Lamium purpureum L. Яснотка пурпурная (четырёхгранный стебель, супротивные листья, листовые пластинки с зубчатым краем; цветки обоеполые, собраны в ложные мутовки, зигоморфные, двугубые; тычинки двусильные; плод ценобий).

♀+♂ ↑ ○ Ca₍₅₎ Co_{(2, 3)} A_{2, 2} G_{(2_)}

Mentha spp. Слабо зигоморфный четырёхраздельный венчик, тычинки одинаковой длины.

Salvia spp. Шалфей (двугубый венчик, только 2 тычинки).

Подсемейство Ajugoideae Живучковые

Ajuga genevensis L. Живучка женевская (венчик с короткой недоразвитой верхней губой).

Семейство Boraginaceae Бурачниковые

Borago officinalis L. Бурачник лекарственный. Листья простые, очередные, покрыты жёсткими одноклеточными волосками, крупные синие цветки собраны в соцветие завиток, плод дробный четырёхорешек – ценобий.

♀+♂ * ○ Ca₍₅₎ Co₍₅₎ A₅ G_{(2_)}

Sumphytum officinale L. Окопник лекарственный. Цветки буроватые с колокольчатым венчиком, в зеве которого видны крупные белые чешуйки.

Pulmonaria obscura Dum. Медуница неясная. Прикорневые листья грубоопушённые, внезапно суженные в черешок, стебель с соцветиями в начале из розовых, впоследствии синеющих цветков.

Подкласс Asteridae Астериды

Семейство Asteraceae Астровые (сложноцветные)

Подсемейство Asteraceae Астровые

Leucanthemum vulgare Lam. Нивяник обыкновенный. Ортотропный побег покрыт простыми цельными листьями с зубчатым краем, созвездие – гетерогамная корзинка, краевой цветок ложноязычковый, срединный – трубчатый, завязь нижняя, плод семянка.

А) Ложноязычковый ♀ ↑ ○ Ca_Red Co₍₃₎ A₀ G₍₂^-₎

Б) Трубчатый ♀+♂ * ○ Ca_Red Co₍₅₎ A₍₅₎ G₍₂^-₎

Helianthus annuus L. Подсолнечник. Краевой цветок – ложноязычковый, срединный – трубчатый.

Centaurea cyanus L. Василёк синий. Краевой воронковидный бесполый цветок

Tanacetum vulgare L. Пижма обыкновенная. Гомогамные корзинки, состоящие только из трубчатых цветков.

Artemisia spp. Полынь. Соцветия – только изтрубчатых цветков, собраны в метельчатые соцветия.

Подсемейство Cichorioideae Цикориевые

Taraxacum officinale Wigg. Одуванчик лекарственный. Корзинки одиночные на верхушках безлистных стеблей. Все листья прикорневые, есть млечники, язычковый обоеполый цветок, плод – семянка с паппусом (хохолком).

♀ ↑ ○ Ca_Red Co₍₅₎ A₍₅₎ G₍₂^-₎

Cichorium intybus L. Листья очередные, корзинки гомогамные, все цветки язычковые.