1. Molekulární základy dědičnosti

• genetika je nauka o dědičnosti (schopnost organismu uchovávat soubory genetických informací a předávat je svým potomkům) a proměnlivosti (schopnost organismu vyvíjet se tak, aby přežil)
• dědičnost zabezpečuje stálost druhu, způsobuje podobnost a rozmanitost (potomci nejsou zcela shodní s rodiči)
• umožňuje přizpůsobení se novým podmínkám a fylogenezi
• z latinského slova genus = rod
• roku 1966 položil Johan Gregor Mendel zákony dědičnosti

1. NUKLEOVÉ KYSELINY (NK)

• jsou nositeli genetické informace, tvoří je řetězec vzájemně spojených nukleotidů
• rozlišujeme dvě základní nukleové kyseliny - DNA a RNA

DNA - deoxyribonukleová kyselina

• obsažena v jádrech všech eukaryotických buněk (u prokaryot uložena volně v cytoplazmě)
• základní genetický materiál většiny organismů, slouží k uchování genetické informace
• je tvořena dvěma vlákny, má tvar dvoušroubovice

RNA - ribonukleová kyselina

• zajišťuje přenos genetické informace z DNA do struktury bílkovin
• je tvořena jedním vláknem
• m-RNA = mediátorová RNA - obsahuje přepis informací z DNA o primární struktuře bílkovinové molekuly ; je předlohou pro syntézu bílkovin
• r-RNA = ribozomová RNA - je součástí ribozomů, v nichž probíhá proteosyntéza
• t-RNA = transferová RNA - přenáší aminokyseliny z cytoplazmy na místo syntézy bílkovin (na ribozomy), kde jsou spojovány do polypeptidických řetězců ; pro každou aminokyselinu existuje alespoň jedna t-RNA

STRUKTURA NUKLEOVÝCH KYSELIN

Nukleotidy

• nukleotid je základní stavební jednotkou nukleových kyselin
• vzniká spojením cukerné složky, dusíkaté báze a zbytku kyseliny trihydrogenfosforečné

a) cukerná složka
• pentózy (monosacharid s pěti uhlíky) DNA obsahuje 2-deoxy-D-ribózu, RNA obsahuje D-ribózu

b) dusíkaté báze
• jsou navázány na cukernou složku
• existují čtyři typy - adenin (A), guanin (G), cytosin (C), thymin (T) pouze v DNA, uracil (U) pouze v RNA

Purinové ( adenin a guanin) a pyrimidinové (thymin, cytosin a uracil)

c) zbytek kyseliny trihydrogenfosforečné H3PO4
• jejím prostřednictvím jsou mezi sebou navázány jednotlivé nukleotidy

• nukleosid = navázaná pouze dusíkatá báze na cukernou složku (bez H3PO4)

Primární a sekundární struktura

• primární struktura - dána pořadím jednotlivých nukleotidů spojených v polynukleotidový řetězec, určuje genetickou informaci organismu
• sekundární struktura - dána prostorovým uspořádáním polynukleotidového řetězce

Komplementarita bází

• na základě komplementarity dochází k vazbě mezi určitou dvojicí bází
• adenin se váže dvojnou vazbou na thymin (v RNA na uracil)
• guanin se váže trojnou vazbou na cytosin
• pořadí nukleotidů v jednom řetězci přímo určuje strukturu druhého řetězce (je jeho matricí = předlohou)
• molekula RNA je obvykle tvořena jedním polynukleotidovým řetězcem (je jednovláknová)
• molekula DNA je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci (je dvouvláknová) stočenými do dvoušroubovice
• spojení mezi vlákny DNA je realizováno vodíkovými vazbami mezi bázemi obou řetězců