Catedra Biologie molecularг єi Geneticг umanг - uCoz
Catedra Biologie molecularг єi Geneticг umanг - uCoz
Catedra Biologie molecularг єi Geneticг umanг - uCoz
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Catedra</strong><br />
<strong>Biologie</strong> moleculară şi<br />
Genetică umană<br />
Biologia<br />
moleculară<br />
Genetica<br />
Biochimia<br />
www.bimogeum.ucoz.com<br />
BIOLOGIA<br />
Imunologia Ecologia<br />
Citologia Histologia<br />
DORINŢĂ<br />
MUNCĂ SISTEMATICĂ<br />
Patologia<br />
INSISTENŢĂ<br />
ÎNDRĂZNEALĂ<br />
CREATIVITATE<br />
DISCIPLINĂ<br />
Anatomia<br />
Fiziologia<br />
1<br />
3<br />
5<br />
Cursul <strong>Biologie</strong> moleculară<br />
Semestrul I<br />
Prelegeri – 34 ore<br />
Lucrări practice – 51 ore<br />
două totalizări (lucrare scrisă + teste la calculator)<br />
teste – evaluări curente pe compartimente<br />
Nota medie – componentă a notei finale de la examen<br />
Examen<br />
Admiterea studenţilor<br />
cu două totalizări susţinute<br />
fără absenţe<br />
Consultaţii curente - tematice<br />
Cerc ştiinţific studenţesc<br />
BIOLOGIA<br />
ŞTIINŢA DESPRE VIAŢĂ<br />
structura funcţia dezvoltarea rel. cu mediul<br />
ORGANISMELOR VII = SISTEMELOR BIOLOGICE<br />
Revoluţia agricolă – sec. XVII-XVIII<br />
Revoluţia industrială – sec. XIX<br />
Revoluţia informaţională – sec. XX<br />
Revoluţia genetică – sec. XXI<br />
2<br />
4<br />
6<br />
1
Sisteme de<br />
organe<br />
Organe<br />
46 23 mol 46 mol mol 46 mol 23<br />
ADN<br />
ADN<br />
ADN ADN ADN<br />
46 mol<br />
ADN<br />
46 mol<br />
ADN<br />
Ţesuturi<br />
Obiectul<br />
BIOLOGIEI<br />
MOLECULARE<br />
Celule<br />
Macromolecule<br />
Micromolecule<br />
7<br />
11<br />
Celule limfatice – 374<br />
Celule endoteliale – 1031<br />
Ochi – 547 gene<br />
Glande salivare – 17<br />
Oase – 904 gene<br />
Glanda tiroidă – 584<br />
Ţesut adipos – 581 gene<br />
Glande paratiroide – 46<br />
Timus – 261 gene<br />
Esofag – 76 gene<br />
Muşchi netezi – 127<br />
Plămâni – 1887 gene<br />
Gene Muşchi implicate striaţi – 735 în dezvoltarea şi<br />
Inima – 1195 gene<br />
Glande mamare – 696<br />
Ficatul – 2091 gene<br />
funcţionarea Pancreas – 1094 organelor Eritrocite – 8 gene şi<br />
Splina – 1094<br />
Trombocite – 22 gene<br />
Suprarenale ţesuturilor – 658 la om Intestinul gros – 874 gene<br />
Vezica biliară – 788<br />
Rinichi – 712 gene<br />
Intestinul subţire – 297<br />
Ovar – 504 gene<br />
Placenta – 1290<br />
Testicul – 370 gene<br />
Prostata – 1283<br />
Leucocite – 2164<br />
Piele – 620<br />
Creier – 3195 gene<br />
Uter – 1859 gene<br />
Embrion – 1989 gene<br />
Tunica sinovială – 813 gene<br />
Unităţi de măsură în BM<br />
De lungime<br />
1 mm = 10 -3 m<br />
1 μm = 10 -6 m<br />
1 nm = 10 -9 m<br />
1 = Å 10 -10 m<br />
De greutate<br />
1 Da = 1,66.. X10-24g (1uc)<br />
kDa = 1000 Da<br />
Dimensiuni AN<br />
1 pb = 1pn<br />
1 Kb = 1000 pn<br />
1 Mb = 1 000 000 pn<br />
Coeficient de sedimentare la centifugare<br />
S<br />
2
Importanţa BM în medicină<br />
Asigură înţelegerea organizării şi funcţionării tuturor<br />
organismelor<br />
Stă la baza altor ştiinţe bio-medicale<br />
Genetica<br />
Biochimia<br />
Fiziologia<br />
Fiziopatologia<br />
Farmacologia<br />
Asigură înţelegerea mecanismelor de apariţie a<br />
maladiilor<br />
Stă la baza metodelor contemporane de diagnostic<br />
Stă la baza elaborării medicamentelor de generaţie nouă<br />
ORGANISM VIU<br />
Sistem deschis cu schimb permanent cu mediul<br />
de:<br />
substanţe;<br />
energie;<br />
informaţie.<br />
Sistem caracterizat prin:<br />
autoreproducere<br />
autoreglare<br />
autoreînnoire<br />
Sistem ce are un program:<br />
codificat în moleculele ADN<br />
realizat prin sinteza ARN şi proteine<br />
Compoziţie chimică<br />
13<br />
15<br />
17<br />
Unitatea structurală, funcţională a<br />
viului - celula<br />
CELULA<br />
Compoziţia chimică<br />
Structura generală<br />
Diversitatea<br />
Proprietăţi<br />
Funcţii<br />
Integralitate<br />
Organizarea generală a celulei<br />
Setul de componente necesare:<br />
Aparatul<br />
superficial<br />
Barieră<br />
Transport<br />
Recepţie<br />
Contacte cel.<br />
Apărare<br />
Membrana<br />
citoplasmatică<br />
Aparatul<br />
metabolic<br />
Sinteză SO<br />
Scindare SO<br />
Detoxifiere<br />
Energetic<br />
Semnalizare<br />
Citoplasma cu<br />
organite<br />
Aparatul<br />
genetic<br />
Nucleul<br />
14<br />
16<br />
Material genetic<br />
Aparat de<br />
replicare<br />
Aparat de<br />
reparare<br />
Aparat de<br />
transcripţie<br />
18<br />
3
Celula eucariotă<br />
Celula procariotă<br />
Diversitatea celulelor<br />
organismului uman<br />
•Organismul uman – alcătuit din ~200 tipuri celule<br />
•Celulele conţin material genetic identic<br />
•Celulele au structură asemănătoare, dar formă diferită<br />
•Celulele au proprietăţi şi funcţii diferite, determinate de<br />
expresia diferenţiată a informaţiei genetice<br />
Tema 1<br />
Macromoleculele = biopolimerii<br />
Tipuri<br />
Structură<br />
Biogeneză<br />
Proprietăţi<br />
Funcţii<br />
Localizare<br />
Interacţiuni<br />
19<br />
21<br />
23<br />
Celula procatiotă<br />
Fără nucleu<br />
Membrana celulară glico-lipoproteică<br />
Citoplasma<br />
necompartimentalizată<br />
Materilalul genetic:<br />
Nucleoidul – molecula ADN<br />
inelară, fixată de membrana<br />
plasmatică<br />
Plasmide – mol ADN mici<br />
inelare<br />
Expresia IG<br />
Transcripţie<br />
Translaţie<br />
Transmiterea IG<br />
Replicarea ADN<br />
Diviziunea directă a cel<br />
(amitoza)<br />
Mod de organizare:<br />
Organisme monocelulare<br />
Diversitatea celulelor<br />
organismului uman<br />
Celula eucatiotă<br />
Cu nucleu bine diferenţiat<br />
Membrana celulară glico-lipo-proteică<br />
Citoplasma compartimentalizată în mai<br />
multe organite membranare<br />
Materilalul genetic:<br />
mol ADN lineare compactizate sub formă<br />
de cromatina sau cromozomi<br />
mol ADN mitocondrial, mici inelare<br />
Expresia IG<br />
Transcripţie<br />
Processing ARN<br />
Transfer ARN din nucleu în citoplasma<br />
Translaţie<br />
Conformaţia proteinelor<br />
Transmiterea IG<br />
Replicarea ADN<br />
Diviziune indirectă a cel (mitoza,<br />
meioza)<br />
Mod de organizare:<br />
Organisme monocelulare<br />
Organisme pluricelulare<br />
Diferite celule ale organismului au<br />
genom identic + proteinom diferit<br />
STRUCTURA<br />
PROPRIETĂŢILE<br />
FUNCŢIILE<br />
celulei<br />
bazate pe<br />
un substrat<br />
molecular<br />
ADN – conţine informaţia<br />
ARN – asigură sinteza proteinelor<br />
Proteinele – asigură vitalitatea<br />
22<br />
24<br />
4
Funcţiile principale ale<br />
macromoleculelor<br />
ADN<br />
?<br />
ARN<br />
?<br />
Proteine<br />
?<br />
Hidraţii de carbon (glucide)<br />
?<br />
Lipide<br />
?<br />
DNP RNP<br />
Relaţiile macromoleculelor în celulă<br />
Transcripţie Translaţie<br />
ADN ARN Proteine<br />
Hidraţi de<br />
carbon<br />
Cataliză - sinteză<br />
Lipide<br />
25 26<br />
27<br />
Complexe supramoleculare<br />
ADN + proteine = DNP<br />
(dezoxiribonucleooproteide)<br />
ex.: cromosomii<br />
ARN + proteine = RNP (ribonucleooproteide)<br />
ex.: ribosomii<br />
Lipide + proteine = lipoproteide<br />
ex.: membrana plasmatică<br />
Glucide + proteine = glicoproteide<br />
ex.: acidul glucuronic<br />
5
Membrane Localizarea macromoleculelor în<br />
celulele umane<br />
Structura macromoleculelor<br />
Structura primară<br />
lanţ de mai mulţi monomeri<br />
uniţi prin legături covalente<br />
Structura secundară<br />
Plicaturarea lanţului polimeric<br />
legături de hidrogen<br />
Structura terţiară<br />
Configuraţia tridimensională funcţională<br />
legături de hidrogen, ionice, electrostatice<br />
Structura cuaternară, supramoleculară<br />
Combinaţia mai multor polimeri<br />
legături de hidrogen, ionice, electrostatice<br />
MONOMER POLIMER<br />
dN<br />
dezoxiribonucleotid<br />
N<br />
ribonucleotid<br />
a.a.<br />
aminoacid<br />
dN<br />
N<br />
a.a.<br />
dN<br />
N<br />
a.a.<br />
dN<br />
N<br />
dN<br />
N<br />
dN<br />
N<br />
a.a. a.a. a.a.<br />
dN<br />
N<br />
33<br />
Catenă ADN<br />
Catenă ARN<br />
a.a.<br />
Catenă polipeptidică =<br />
proteină<br />
ADN<br />
Localizat ….<br />
Sintetizat ….<br />
ARN<br />
Localizat …..<br />
Sintetizat ……<br />
Proteine<br />
Localizate …..<br />
Sintetizate ……<br />
Lipide<br />
Localizate …..<br />
Sintetizate …..<br />
Glucide<br />
Localizate …..<br />
Sintetizate …..<br />
Monomer Dimer Trimer<br />
Tetramer<br />
Polimer<br />
Pentamer<br />
Structura macromoleculelor<br />
Monomeri ADN (acid dezoxiribonucleic):<br />
4 tipuri de dezoxiribonucleotide (dNTP→dNMP)<br />
dATP (deoxi-adenozin-trifosfat) → dAMP (deoxi-adenozin-monofosfat)<br />
dGTP (deoxi-guanozin-trifosfat) → dGMP (deoxi-guanozin-monofosfat)<br />
dCTP (deoxi-cimitidin-trifosfat) → dCMP (deoxi-cimitidin-monofosfat)<br />
dTTP (deoxi-timitidin-trifosfat) → dTMP (deoxi-timitidin-monofosfat)<br />
Monomeri ARN – acid ribonucleic:<br />
4 tipuri de ribonucleotide (NTP→NMP)<br />
ATP (adenozin-trifosfat) → AMP (adenozin-monofosfat)<br />
GTP (guanozin-trifosfat) → GMP (guanozin-monofosfat)<br />
CTP (cimitidin-trifosfat) → CMP (cimitidin-monofosfat)<br />
UTP (uridin-trifosfat) → UMP (uridin-monofosfat)<br />
Monomeri ai proteinelor:<br />
20 tipuri de aminoacizi (bazici, acizi, neutri)<br />
Ala<br />
Val<br />
Ser<br />
His<br />
Pro<br />
....<br />
34<br />
6
Structura macromoleculelor<br />
Structura primară ADN<br />
Catena polinucleotidică<br />
nucleotidele polimerizează prin legături covalente fosfodiesterice;<br />
ordinea nucleotidelor este aleatorie = codul genetic;<br />
5' AGTGCATACGTACGGACATT ... 3‘<br />
Structura primară ARN<br />
Catena polinucleotidică<br />
nucleotidele polimerizează prin legături covalente fosfodiesterice;<br />
ordinea nucleotidelor este copia ADNului;<br />
5' AGUGCAUACGUACGGACAUU ... 3‘<br />
Structura primară a proteinelor<br />
Lanţ polipeptidic<br />
Aminoacizii polimerizează prin legături covalente peptidice<br />
Ordinea aminoacizilor este determinată de ordinea codonilor în ARNm (copia<br />
unei secvenţe din ADN)<br />
NH2.Ser-Ala-Tyr-Val-Arg-Thr...<br />
37<br />
7
Structura macromoleculelor<br />
Structura secundară ADN<br />
Două catene unite prin punţi de H:<br />
Complementare – AT şi G C;<br />
Antiparalele;<br />
Dubluspiralate;<br />
5' A T G C A T A C G T A C G A T 3‘<br />
3‘ T A C G T A T G C A T G C T A 5'<br />
Structura secundară ARN<br />
Plierea catenei poliribonucleotidice:<br />
bucle prin unirea (punţi de H) complementară a b.a. (AU şi G C)<br />
Fiecare buclă = situs funcţional:<br />
Conformaţia buclelor, numărul lor este specifică fiecărui ARN în<br />
parte.<br />
Structura secundară a proteinelor<br />
Plierea catenei polipeptidice (punţi de H)<br />
-spirale<br />
-structuri<br />
Structura<br />
macromoleculelor<br />
Structura terţiară a ADN<br />
ADN+proteine histone+proteine non-histone<br />
Cromatina<br />
cromozomul<br />
Structura terţiară a ARN<br />
ARN+proteine<br />
ARNr+proteine ribozomale ???<br />
ARNt+proteine <br />
ARNm+proteine <br />
Structura terţiară a proteinelor<br />
Plierea -spiralelor şi -structurilor prin punţi biS<br />
Forma globulară<br />
ADN:<br />
Acizii nucleici<br />
molecule bicatenare;<br />
deţine informaţia genetică codificată<br />
despre....<br />
ARN – molecule monocatenare:<br />
ARNm – copia IG, matriţa pentru sinteza proteinelor<br />
ARNt – transportă aminoacizi, translatori ai codului genetic<br />
ARNr – component al ribozomilor, controlul translaţiei<br />
microARN – reglarea expresiei IG<br />
47<br />
Structura macromoleculelor<br />
Structura cuaternară a proteinelor<br />
Combinarea funcţională a mai multor polipeptide<br />
Ex:<br />
2 -globine + 2 -globine = Hb<br />
2 -peptide + 2 -peptide = receptor insulinic<br />
2 catene L (light) + 2 catene H (heavy) = Ig (Ac)<br />
(-tubulia + -tubulina)n = microtubuli<br />
…..<br />
48<br />
8
ADN<br />
acid dezoxiribonucleic<br />
Monomeri<br />
Structura<br />
Primară<br />
Secundară<br />
Terţiară<br />
Localizare<br />
Proprietăţi<br />
Funcţii<br />
Sinteză<br />
Particularităţile ADN uman<br />
Metode de studiu<br />
Monomer – nucleotidele (dNMP)<br />
Structura primară:<br />
49<br />
51<br />
catena polinucleotidică<br />
Structura secundară:<br />
bicatenară<br />
γ<br />
P<br />
β<br />
P<br />
α<br />
P<br />
Momomerul ADN<br />
O<br />
5’<br />
C<br />
C<br />
4’<br />
C 3’<br />
C 2’<br />
C<br />
1’<br />
nucleozid<br />
dNTP – nucleotid – nucleozid trifosfat<br />
dNMP = monomeri ADN<br />
N<br />
Structura ADN<br />
I – catena polinucleotidică<br />
N – baza azotată<br />
-Pu – Adenina<br />
Guanina<br />
-Py – Timina<br />
Citozina<br />
II – dublul helix = două catene spiralizate<br />
unite prin legături de hidrogen<br />
III – DNP = dezoxiribonucleoproteid<br />
54<br />
9
Structura primară a ADN<br />
James Watson şi Francis Crick<br />
alături de modelul structurii<br />
secundare a ADN.<br />
5' GCGT ... 3‘ 55<br />
56<br />
Rosalind Franklin Maurice Wilkins<br />
Conformaţia spaţială a moleculelor de ADN liniar<br />
Tip Lungimea spirei Baze/tur<br />
A 24,6 Å ~11 +19°<br />
B 33,2 Å ~10 -1,2°<br />
Z 45,6 Å ~ 12 -9°<br />
Înclinarea faţă<br />
de ax<br />
59<br />
57<br />
Complementaritatea ADN asigură:<br />
stabilitatea moleculei ADN;<br />
mecanismul replicării;<br />
mecanismul transcripţiei;<br />
mecanismul recombinării;<br />
mecanismul reparării leziunilor ADN<br />
ADN + proteine = DNP<br />
Structura terţiară<br />
ADN + proteine situs-specifice= complex funcţional<br />
ADN nuclear + proteine histone = cromatina ↔ cromozomii<br />
58<br />
60<br />
10
Replicare<br />
dublarea IG<br />
Reparaţie<br />
Proprietăţile ADN<br />
Identificarea, înlăturarea greşelilor<br />
Denaturare<br />
ruperea legăturilor de H<br />
Renaturare<br />
refacerea dublului helix<br />
Heterogenitate<br />
varietatea secv. nucleotidice<br />
Flexibilitate<br />
A↔B↔Z<br />
Fragilitate<br />
sensibilitate la factori mutageni<br />
Migrare în câmpul electric (ADN are “—”)<br />
Hibridizare<br />
molecule de diferită origine formează noi molecule<br />
Funcţiile ADN<br />
Deţine IG codificată:<br />
succesiunea b.a. în ADN determină succesiunea<br />
aminoacizilor în proteină<br />
Păstrează IG:<br />
de acţiunea nucleazelor<br />
de citirea neautorizată<br />
de mutaţii<br />
Transmite IG prin dublare=replicare:<br />
1ADN — replicare 2ADN<br />
Realizează IG<br />
ADN — transcripţie ARN — translaţie proteină<br />
Concluzii:<br />
ADN are secvenţe codante = gene:<br />
Gene p/u proteine ARNm ~ 30 000<br />
Gene preARNr ~ 250<br />
Gene ARNr 5S ~ 2000<br />
Gene ARNt ~ 1300<br />
Gene p/u microARN<br />
ADN are secvenţe necodante<br />
Secv. reglatoare<br />
Secv. spaţiatori<br />
Secv. satelit (cen, t)<br />
Secv. minisatelit (markeri crs)<br />
Secv. microsatelit (markeri individuali)<br />
63<br />
În nucleu 95 - 98%<br />
Replicarea<br />
= dublarea ADN<br />
= dublarea IG<br />
= transmiterea IG<br />
Exemple<br />
globina<br />
globina<br />
Insulina<br />
actina<br />
miozina<br />
Imunoglobulina<br />
Localizarea ADN<br />
molecule mari liniare de ADN<br />
asociate cu proteine histone<br />
sub formă de cromatină ↔ cromozomi<br />
În mitocondrii 2-5%<br />
molecule mici inelare<br />
Hb<br />
62<br />
Reglează nivelul<br />
glucozei<br />
Asigură<br />
contracţiile<br />
musculare<br />
Apărare imună<br />
66<br />
11
Particularităţile ADN uman<br />
ADN nuclear (nucleul celulei somatice, diploid)<br />
cu o lungime de ~ 6,4x10 9 p.n.; 7 picograme<br />
fragmentat în 46 de molecule;<br />
asociat cu proteine histone;<br />
extrem de eterogen:<br />
secvenţe codificatoare şi necodificatoare;<br />
secvenţe repetitive şi unice;<br />
secvenţe active transcripţional şi inactive;<br />
secvenţe stabile şi instabile mutaţional;<br />
conţine ~ 30000 perechi de gene;<br />
se replică numai în perioada S a ciclului celular;<br />
50% este de origine maternă şi 50% de origine<br />
paternă.<br />
A→T 17<br />
Anemia cu hematii falciforme<br />
Particularităţile ADN uman<br />
ADN mitocondrial<br />
Are o lungime de 16,6 kb<br />
Este inelar<br />
Numărul moleculelor este variabil (2-10)<br />
Conţine 37 de gene<br />
Genele sunt dispuse compact<br />
Se replică în dependenţă de metabolismul<br />
celular<br />
Este de origine maternă<br />
67<br />
69<br />
71<br />
Supraactivitatea<br />
măduvei osoase<br />
Creşterea cantităţii<br />
măduvei osoase<br />
Deformări<br />
scheletice<br />
Distrugerea rapidă a<br />
celulelor falciforme<br />
Anemie<br />
Diminuarea<br />
activităţii<br />
mintale<br />
Dilatarea<br />
cordului<br />
Genomul nuclear<br />
n=3,2 Gb / 2n=6,4 Gb<br />
(~ 30000 gene/perechi)<br />
ADN<br />
codant<br />
10%<br />
ADN genic<br />
25%<br />
Indivizii homozigoţi<br />
recesivi<br />
Hemoglobină anomală<br />
Hematii falciforme (în formă de seceră)<br />
Defecte<br />
cardiace<br />
Dereglări<br />
cardiace<br />
Lipirea celulelor şi<br />
blocarea circulaţiei<br />
sanguine<br />
Dereglări locale în alimentare sanguină<br />
Afectarea<br />
plămânilor<br />
Defecte în<br />
activitatea<br />
musculară<br />
Dereglări<br />
cerebrale<br />
Pneumonie Paralizie<br />
Defecte în<br />
tractul<br />
gastrointestinal<br />
Dureri<br />
nespecifice<br />
Particularităţile genomului uman<br />
ADN<br />
necodant<br />
90%<br />
ADN extragenic<br />
75%<br />
Secvenţe unice<br />
sau în număr<br />
mic de copii<br />
60%<br />
68<br />
Acumularea celulelor<br />
falciforme în splină<br />
Defecte<br />
renale<br />
Dereglări<br />
renale<br />
Genomul mitocondrial<br />
16,6 kb<br />
37 de gene<br />
Fibroza<br />
70<br />
splinei<br />
Secvenţe<br />
moderat sau<br />
înalt repetitive<br />
40%<br />
72<br />
12
Genomul nuclear<br />
SECVENŢE OBLIGATORII SECVENŢE FACULTATIVE<br />
-Gene structurale<br />
(codificatoare de proteine)<br />
-Gene pentru ARNt, ARNr;<br />
-Palindromi;<br />
- ADN satelit (c,t…)<br />
Elemente mobile<br />
Pseudogene<br />
ADN viral<br />
Studiul ADN pentru:<br />
Stabilirea structurii genelor normale şi<br />
mutante<br />
Depistarea mutaţiilor<br />
Diagnosticul bolilor genice<br />
Analiza polimorfismului individual<br />
73<br />
75<br />
Secvenţele necodificatoare ale genomului uman<br />
SINEs – transpozoni; situsuri de iniţiere a replicării<br />
LINEs – retrotranspozoni; situsuri de împerechere<br />
corectă a crs în timpul meiozei I<br />
ADN satelit – rol structural, formează regiunile de<br />
heterocromatină constitutivă (c, t, h, s)<br />
ADN minisatelit – markeri genetici ai crs<br />
ADN microsatelit – markeri genetici individuali<br />
SINEs (Short interspersed elements) – 11%<br />
LINEs (Long interspersed elements) – 16%<br />
ARN –<br />
acid ribonucleic<br />
Monomeri – NTP (ATP, GTP, CTP, UTP);<br />
Structura primară – catena polinucleotidică;<br />
Structura secundară – bucle;<br />
Structura terţiară – RNP (ARN+proteine)<br />
Monomeri ARN - NTP<br />
77 78<br />
74<br />
76<br />
13
Transcripţie<br />
Processing<br />
1 2 3 4<br />
ARNm ARNr ARNt ARNm<br />
!!! Toate tipurile de ARN sunt transcrise de pe ADN<br />
!!! ARN - este complementar unei catene de ADN<br />
- este identic cu cealaltă catenă<br />
ADN<br />
ARN precursor<br />
ARNr ARNt<br />
ARNm<br />
ARNr + proteine<br />
ribozomale =<br />
ribozomi<br />
Sediul sintezei<br />
proteinelor<br />
processing<br />
f<br />
u<br />
n<br />
c<br />
ţ<br />
i<br />
e<br />
•Transportă<br />
aminoacizi spre<br />
ribozomi<br />
•Translează<br />
codul genetic<br />
din ARNm<br />
transcripţie<br />
ARNt<br />
preARNm<br />
preARNr<br />
preARNt<br />
ARNhn<br />
f<br />
u<br />
n<br />
c<br />
ţ<br />
i<br />
e<br />
•Copia codului genetic<br />
despre structura proteinei<br />
•Matriţă pentru sinteza<br />
proteinei în timpul<br />
translaţiei<br />
• Molecule monocatenare;<br />
• Forma – 3 bucle funcţionale (anticodon, D, Ѱ);<br />
• Se sintetizează prin transcripţia genelor ARNt,<br />
• Conţin nucleotide cu baze azotate obişnuite şi<br />
minore (timina, pseudouracil, dihidrouridina)<br />
• Asigură transportarea aminoacizilor spre locul<br />
de sinteză a proteinelor<br />
• Reprezintă translatori ai codului genetic<br />
• În celulă se conţin 61 tipuri<br />
Transcripţie<br />
Processing<br />
1 2 3<br />
ARNm ARNr ARNt<br />
ARNm – ARN mesager (informaţional,<br />
matricial)<br />
Molecule monocatenare, heterogene<br />
Se obţin prin transcrierea catenei anticodogene<br />
a genei structurale şi processing-ului<br />
pre-ARNm<br />
Conţine informaţia despre un polipeptid şi<br />
serveşte ca matriţă p/u sinteza polipeptidului<br />
Structura<br />
secundară a<br />
ARNr<br />
14
ARNr – ARN ribozomal<br />
Molecule monocatenare<br />
ARNr se sintetizează prin transcripţia<br />
genelor ARNr, în regiunea nucleolului<br />
Intră în componenţa ribozomilor<br />
18S + 33 proteine = 40S<br />
5S + 5,8S + 28S + 49 proteine = 60S<br />
Asigură interacţiunea dintre subunităţile<br />
ribozomale, ribozom-ARNm, ribozom-ARNt.<br />
microARN<br />
ARNsn<br />
ARN-primer<br />
ARN-telomerazic<br />
ARN din componenţa spliceosomei<br />
ARNsc<br />
Ribozime<br />
ARN de interferenţă<br />
87<br />
ARNr<br />
Tipul celulelor Coeficientul de sedimentare<br />
Procariote<br />
Eucariote,<br />
nucleu<br />
Eucariote, mitocondrii<br />
5S<br />
16S<br />
23S<br />
5S<br />
5,8S<br />
18S<br />
28S<br />
12S<br />
16S<br />
Structura proteinelor<br />
Monomeri – 20 tipuri de aminoacizi<br />
Primară – lanţul polipeptidic de<br />
aminoacizi (ordinea a-a controlată de codul<br />
genetic ADN)<br />
Secundară – -spirale şi -structuri<br />
Terţiară – globulară<br />
Cuaternară - mai multe polipeptide formează<br />
o proteină complexă<br />
!!! pot forma complexe cu alte proteine sau alte<br />
molecule (AN, glucide, lipide)<br />
Formarea legăturilor peptidice Formarea polipeptidului<br />
86<br />
15
Structura proteinelor<br />
Tranzitii conformationale ale hexokinazei<br />
•Domeniu: regiune compacta de 100-400 AA, specificata<br />
de un exon al genei, care determină o funcţie<br />
Structura primară a ribonucleazei A (RNase A)<br />
Structura secundară a ribonucleazei A (RNase A)<br />
Arhitectura proteinelor<br />
Functii ale proteinelor<br />
Clasa Functia Exemple<br />
Proteine<br />
dinamice<br />
Proteine<br />
structurale<br />
enzime Proteaze, lipaze,<br />
nucleaze,<br />
polimeraze....<br />
transport Hb, transferina<br />
contractia musculara actina, miozina<br />
semnale, hormoni insulina, STH<br />
protectie Ig, IFN<br />
reglarea exprimarii<br />
genelor<br />
factori de<br />
transcripţie<br />
matricea tisulara elastina,colagen<br />
16
Proprietăţile majore ale<br />
proteinelor<br />
Heterogenitate;<br />
Pot fi bazice, acide sau neutre;<br />
Interacţionează specific cu alte molecule;<br />
Catalizatori eficienţi;<br />
Adaptabilitate....<br />
!!! Substratul moilecular al tuturor structurilor,<br />
fucţiilor şi însuşirilor organisnului viu<br />
99<br />
Relaţia: structură – mediu – funcţie<br />
Structura chimică –<br />
primară<br />
Factorii de mediu –<br />
t o , pH, P, h, cofactori, etc.<br />
Configuraţia spaţială –<br />
Conformaţia (forma moleculei)<br />
Proprietăţile moleculei<br />
Funcţiile moleculei<br />
<br />
17
Change language