1.pÅednáška â Molekulárnà základy dÄdiÄnosti - Sweb.cz
1.pÅednáška â Molekulárnà základy dÄdiÄnosti - Sweb.cz
1.pÅednáška â Molekulárnà základy dÄdiÄnosti - Sweb.cz
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Molekulární základy<br />
dědičnosti
Molekulární základy dědičnosti<br />
Život je existence proteinů (bílkovin)<br />
Řízení této existence?<br />
Dědičná informace není uložena v samostatných<br />
bílkovinách, ale ve dvou typech nukleových<br />
kyselin (makromolekuly)<br />
DNA – deoxyribonukleová kyselina<br />
RNA – ribonukleová kyselina
DNA - obrázek
RNA, DNA----rozdíly
Platí pro všechny formy života:<br />
prokaryonty, eukaryonty, podbuněčné<br />
formy života
Komplementarita (párování) bází<br />
A – T (U)<br />
T(U) – A<br />
…<br />
C-G<br />
G-C
Tvar nukleových kyselin<br />
DNA – pravotočivá dvoušroubovice<br />
RNA – jednořetězcová; vlákno různé<br />
záhyby<br />
Počet a délka molekul DNA – druhová<br />
proměnlivost<br />
Posloupnost dvojic N-bází – individuální<br />
proměnlivost
Replikace DNA (zdvojení sebe<br />
samého)<br />
Autoreduplikace<br />
Zdvojení genetické informace<br />
Předchází dělení jakékoliv buňky<br />
Uchování genetické informace
Proteosyntéza (využití genetické<br />
informace)<br />
Prostředníkem mezi genetickou informací<br />
v DNA a bílkovinami, které podle ní<br />
vznikají, jsou molekuly RNA<br />
Centrální dogma molekulární biologie<br />
DNA RNA enzym (protein)
Vlastnosti genetického kódu<br />
1) Třípísmenkový (tripletový) kodón; 4³<br />
2) Nepřekrývající se<br />
3) Univerzální … platí pro vše živé<br />
4) Nadbytečný (redunantní)<br />
Konkrétní triplet kóduje vždy pouze jednu<br />
AMK v peptidu konkrétní AMK může být<br />
kódována větším počtem tripletů
GEN<br />
Jednotka genetické informace (genomu)<br />
zodpovídající za určitý ZNAK<br />
Sekvence nukleotidů nesoucí informaci pro<br />
syntézu jednoho polypeptidového řetězce<br />
Polypeptidový řetězec se skládá z aminokyselin<br />
(AMK), k jeho syntéze dojde po proteosyntéze<br />
2 pochody – transkripce a translace
RNA … na rozdíl od DNA<br />
Jedno vlákno<br />
Místo thyminu (T) má uracil (U)<br />
Jiný typ cukru - ribóza
3 typy RNA<br />
1) Ribozómová (rRNA) 2/3 hmoty ribozómů<br />
2) Transferová (tRNA) – jednotlivé tRNA<br />
jsou specifické pro jednotlivé AMK<br />
3) Informační (i/mRNA) velký počet<br />
nukleotidů (m … messenger)
Vlastní průběh proteosyntézy<br />
Transkripce (přepis)<br />
Syntéza i RNA podle<br />
předlohy přepisovaného<br />
(kódujícího) vlákna DNA<br />
Přechod utvořené<br />
molekuly i RNA do<br />
cytoplazmy<br />
Translace<br />
Probíhá v ribozómech ve<br />
4.fázích<br />
Jednotlivé tRNA jsou<br />
přísně specifické pro<br />
jednotlivé AMK<br />
(akceptorové rameno –<br />
vazba AMK;<br />
antikodónové rameno se<br />
páruje s jednotlivými<br />
triplety iRNA)
Translace - pokračování<br />
Sled AMK, jejich spojení peptidovou vazbou<br />
Následuje uvolnění AMK – tRNA, posléze se<br />
uvolní iRNA – tRNA a rozpad iRNA<br />
Sled AMK v peptidu odpovídá posloupnému<br />
uspořádání tripletů na kódujícím vlákně DNA
DNA vlákno<br />
Nek. Kódující mRNA tRNA AMK<br />
T - A U A<br />
C - G C C SERIN<br />
A - T A U<br />
T - A U A<br />
G - C G C CYSTEIN<br />
T - A U A<br />
A - T A U<br />
A - T A U LYZIN<br />
A - T A U<br />
G -<br />
A -<br />
A -
Pojmy<br />
Nukleozid – spojení ribózy s N-bází (Nglykozidovou<br />
vazbou)<br />
Nukleotid – část nukleotidového řetězce složená<br />
z N-báze (pur. či pyr.) ribózy, nebo deoxyribózy<br />
a fosfátu; nukleozid + fosfát<br />
Nukleozóm – podjednotka chromatinu: několik<br />
histonových (protein) molekul, kolem kterých se<br />
vine dvoušroubovice DNA
Regulace genové činnosti<br />
Všechny somatické buňky mají stejnou<br />
genetickou informaci<br />
V buňkách jednotlivých tkání (orgánů) je<br />
využívána pouze část této informace<br />
Zapojení (vypnutí) žádoucích genů ve<br />
správném čase, na správném místě a ve<br />
správné míře
Negativní regulace<br />
R P+O S1 S2 S3 …<br />
S1, S2, S3 … jednotlivé<br />
strukturní geny<br />
Induktor<br />
Bílkovina<br />
REPRESOR<br />
inaktivace<br />
Blokuje činnost DNA polymerázy
Vysvětlení<br />
R … regulační gen … trvale řídí tvorbu<br />
bílkoviny nazývané REPRESOR, ta se<br />
váže na sekvenci za operátorem O a<br />
promotorem P – (promotor – úsek DNA,<br />
od kterého začíná transkripce) a brání<br />
zahájení činnosti enzymu RNA<br />
polymerázy a tím zahájení transkripce
Induktor – substrát (látka), jež<br />
charakterizuje (signalizuje) nedostatek<br />
příslušné (požadované) bílkoviny<br />
v tom případě inaktivuje represor;<br />
ten přestane působit a transkripce je<br />
zahájena
DNA RNA Polypeptid<br />
Genom – soubor veškeré genetické<br />
informace<br />
Podbuněčných forem života … viry<br />
Prokaryontů … bakterie; nukleoid (nep.chr.)<br />
Eukaryontů … jádro morfologicky ohraničeno<br />
Rozdíly ve využívání gen.inf. – v jednotlivých<br />
tkáních, orgánech, …
Genom eukaryontů je tvořen:<br />
veškerý soubor genetického materiálu jedince<br />
Geny strukturními – kódující polypeptidy<br />
Geny pro rRNA, tRNA<br />
Pseudogeny – nefunkční; součást genových<br />
rodin struktur. genů, mají podobnou strukturu<br />
Regulační sekvence – zahájení (ukončení)<br />
proteosyntézy<br />
Pohyblivé sekvence
Gen<br />
Funkční jednotka dědičnosti (sled<br />
nukleotidů v DNA, respektive RNA), jež<br />
nese genetickou informaci pro jeden<br />
polypeptidový řetězec<br />
Konkrétní forma genu – Alela<br />
Každý gen má nejméně dvě alely
Genová rodina<br />
Seskupení několika strukturních genů<br />
nebo pseudogenů v jedné vazbové<br />
skupině (i vzájemně)<br />
Podobné sekvenci<br />
Strukturní geny řídí tvorbu polypeptidů s<br />
podobnou funkcí i strukturou
Genetický kód
Pyrimidinové báze<br />
URACIL
Purinové báze
Párování dusíkatých bází DNA
Dvoušroubovice DNA
Purinový nukleotid
Replikace DNA
Change language