DNA, RNA + úvod do genetiky
úvod
-genetika- věda, která zkoumá dědičnost a proměnlivost organismu
- dědičnost- schopnost organismu předávat informace k vytvoření určitého znaku svým potomkům
- proměnlivost- schopnost vytvářet změny, odchylky
- vychází ze znalostí cytogenetiky, evoluční genetiky, lékařské genetiky, veterinární , populační, molekulární genetiky
- využití- šlechtění, léčba chorob, předcházení vývojovým vadám, určování otcovství, kriminalistika
- nositelem jsou nukleové kyseliny DNA - u většiny organismů nebo RNA- viry, viroidy
DNA
- makromolekulární látka - dvoušroubovice
- dva polynukleotidové řetězce spojené vodíkovými můstky na základě komplementarity bází
- pravotočivě stočené
- nukleotid - deoxyribóza - cukerná složka
- dusíkaté báze - dvě skupiny
- pyrimidinové- thymin - T, cytozin- C
- purinové - adenin- A , guanin -G
- vazebný zbytek kyseliny fosforečné
- komplementarita bází
- A můžu dvojnou vazbou spojit pouze s T
- C můžu spojit trojnou vazbou pouze s G
- řetězce jsou antiparalelní - jdou proti sobě
- triplet- tři za sebou jdoucí nukleotidy s určitými bázemi
- replikace - tvorba kopie DNA, při které se informace přenáší z jedné DNA-matrice do jiné DNA stejného typu- replika
-> dvě identické repliky (stejné jako matrice)
- dochází k ní v S fázi buněčného cyklu
- iniciace - rozpletení dvoušroubovice - zrušení vodíkových můstků - enzym helikáza
- dochází k ní na základě činnosti primeru(krátká RNA)
- vznik replikační vidlice(tvar Y)
- iniciační místo- ORI - replikační počátek- může jich být více
- elongace - připojování nukleotidů k mateřskému řetězci(na základě komplementarity bází)
- probíhá ve směru řetězce 5´-3´ - u obou řetězců odlišně kvůli různému směru
- 1. řetězec- běžný způsob- připojování dle komplementarity bází
2. řetězec- opožďující- po částech- Okazakiho fragmenty - nukleotidy připojovány polymerázou
- úseky spojovány DNA ligázou do souvislého vlákna
- každý úsek začíná novým primerem, který je poté vystřihnut
- terminace- konec replikace - neprobíhá v telomerech - jsou doplněny až při meioze
-nukleoid- jedna cyklicky uzavřená DNA
- ORI- iniciační počátek - začíná z něj replikace
- z něj probíhá replikace nalevo i napravo
- další druhy DNA- virová, mitochondriální, plastidová, plazmidy
RNA
- pouze jeden polynukleotidový řetězec
- základem jsou ribonukleotidy
- báze- adenin, guanin, uracil a cytozym
+ ribóza+ H3PO4
- zajišťuje přepis genetické informace z DNA a realizaci při tvorbě bílkovin
Druhy ribonukleových kyselin
- virová RNA
- mediátorová RNA- mRNA
- vzniká v jádře přepisem určitého úseku části kyseliny DNA
- trojce za sebou jdoucích bází - kodony(64)
- každý kodon kóduje jednu aminokyselinu(jedna může být kódována více kodony)
- kodon AUG - iniciační kodon - kóduje metionin - tvorba bílkovin
UGA, UAG, UAA - terminační - bez aminokyseliny- konečné
- každý kodon, má svůj antikodon-např.: GCA- CGU, GGU-CCA,…
- trasferová RNA - vzniká překladem části DNA, která nese informaci pro tvorbu transferové RNA
- vzniká v jádře ale hned putuje do cytoplazmy
- přináší aminokyseliny do ribozomů při proteosyntéze(tvorbě bílkovin)
- antikodonové rameno- trojce nukleotidů- antikodony
- akceptorové rameno
- r RNA - ribozomální RNA - nachází se v ribozomech- kulovité útvary tvořené r RNA a bílkovinou - dvě podjednotky
- vzniká v jádře přepisem části DNA nesoucí informaci pro tvorbu RNA
- význam při sysntéze bílkovin
Proteosyntéza
- tvorba bílkovin jako realizace genetické informace, která je uložena v kyselině DNA
-1. Trankripce
- přepis určitého úseku DNA (gen) do m RNA
- za přítomnosti enzymu m RNA polymerázy
- m RNA polymerázy se připojí na promotor - část DNA, která se nachází před přepisovaným úsekem
- krátkodobé rozmotání daného úseku DNA, rozpuštění vodíkových můstků, rozpuštění řetězců
- jeden z uvolněných řetězců se přepíše do m RNA
- postupně se k jeho uvolněným nukleotidům připojují ribonukleotidy
- uvolní se DNA - znovu se spojí
- kontrola mRNA , vystřihnutí - introny
- m RNA do ribozomů
-2. Translace
- překlad
- syntéza dané bílkoviny
- m RNA se napojí na ribozom
- ribozom přejíždí od začátku po m RNA až se dostane na iniciační kodon (AUG)
- na iniciační kodon se připojí t RNA, s určitým antikodonem , která přináší aminokyselinu odpovídající kodonu - methionin
- ribozom se posouvá po dalších kodonech m RNA, na něž se postupně připojují t RNA přinášející aminokyseliny
odpovídající daným kodonům
- mezi aminokyselinami se vytváří peptidická vazba a t RNA se uvolňují do cytoplazmy pro další aminokyseliny
- vzniká peptidický řetězec
- jedna t RNA přináší pouze jeden typ aminokyseliny
- jednu aminokyseliny může přenášet více typů t RNA