5 - molekularni zaklady dedicnosti

5. Molekulární základy dědičnosti

Stavba nukleových kyselin

• Makromolekulární látky (přírodní polymery)

• dva typy nukleových kyselin:

  • ribonukleová kyselina (RNA)

    • mRNA (messenger RNA, funkce viz níže), lineární ve tvaru spirály

    • tRNA (transporter RNA, funkce viz níže), zdvojené úseky způsobují typický tvar trojlístku

    • rRNA (RNA ribozomů), lineární, do kulovitého tvaru se zdvojenými úseky

  • deoxyribonukleová kyselina (DNA)

• složení:

  • základní jednotka je nukleotid, ten zestává ze tří částí:

1. dusíkatá báze:

   • pyrimidinové báze (jednojaderné)

     • uracil (RNA)

     • thymin

     • cytosin

   • purinové báze (dvojjaderné)

     • adenin

     • guanin

2. pentosa (sacharidová složka):

   • D-ribosa v DNA

   • 2-deoxy-D-ribosa v RNA

3. zbytek kys. fosforečné

   • zbytek kys. fosforečné a pentosa spolu tvoří nukleosid

   • struktura:

     • (P) = zbytek kys. fosforečné

     • pětiúhelník = pentosa

     • Pentosa a dusíkatá báze jsou propojeny N-glykosidovou vazbou:

       • N- konec dusíkaté báze (aminokyseliny)

       • Glykosidová vazba –O- jako u sacharidů

     • Pentosa a zbytek kys. fosforečné jsou propojeny esterovou vazbou –O-

     • T, C, A, G – dusíkaté báze, navzájem pospojované vodíkovými můstky (nebo podobným typem vazby) v rámci principu komplementarity bazí:

       • Komplementární je vždy jedna purinová a jedna pyrimidinová báze

       • A => T, U

       • G => C

     • DNA je uspořádána jako “žebřík” pomocí vodíkových můstků způsobených dusíkovými bazemi, RNA má pouze jedno vlákno

Sekundární struktura – DNA tvoří šroubovici, RNA je lineární, případně jiných tvarů (trojlístek, kulovitě stočená)

Stavba chromozomu

• chromatin = masa nacházející se v jádře buňky, pokud zrovna nedochází ke karyokinezi

• chromozom = spiralizovaná a zkrácená část chromatinu obsahující specifickou genetickou informaci, spiralizuje se vždy před karyokinezí, viditelný mikroskopem

• složen ze dvou chromatid s identickým genetickým kódem

• chromatidy jsou propojeny centromerou (při dělení je centromera jediným útvarem, který drží chromatidy u sebe, v jiných případech jsou okolo sebe obtočeny)

  • při meiotickém dělení se přes sebe chromatidy obtáčejí, když jsou v anafázi přitaženy každá na jinou část jádra, může dojít k tzv. crossing overu, kdy se části chromatidy ocitnou ve struktuře jiné chromatidy

• na konci chromozomů se nacházejí telomery, které rostou a tím určují stáří organismu: kvůli telomerům je nemožné udělat ze staré buňky mladého jedince

• haploidní buňky obsahují pouze jednu sadu chromozomů, diploidní buňky (většina buněk) obsahují dvě sady chromozomů

• rozlišujeme typy chromozomů: metacentrický, submetacentrický, akrocentrický a telocentrický (nevyskytuje se u člověka)

Proteosyntéza

1. replikace DNA (jádro)

   1. DNA řetězec se rozestoupí díky působení histonů (bílkovin umístěných na řetězci DNA) nebo DNA-polymerase

   2. Ke každému vláknu DNA se přikládají podle komplementarity bazí nukleotidy

   3. Z každého vlákna vznikne identická nová dvojšroubovice