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