12. Řízení a regulace organizmu

• m-RNA (mediátorová RNA) – obsahuje přepis informací z DNA o primární struktuře bílkovinné molekuly, je matricí pro syntézu bílkovin

• r-RNA (ribozomová RNA) – je součástí ribozomů, v nichž probíhá proteosyntéza

• t-RNA (transferová RNA) – přenáší AMK z cytoplazmy na místo syntézy bílkovin (ribozomy), kde jsou spojovány do polypeptidových řetězců, pro každou AMK existuje alespoň jedna t-RNA

STRUKTURA NUKLEOVÝCH KYSELIN

NUKLEOTIDY

• nukleotidy je základní stavební jednotkou nukleových kyselin

• nukleotid vzniká spojením:

1. cukerné složky – pentózy (monosacharid s pěti uhlíky)

• DNA obsahuje 2-deoxy-D-ribózu

• RNA obsahuje D-ribózu

1. dusíkaté báze – je navázána na cukernou složkou, existují 4 typy (podle nich rozlišujeme 4 typy různých nukleotidů):

• adenin (A)

• guanin (G)

• cytosin (C)

• thymin (T) – obsažený pouze v DNA

• uracil (U) – obsažený pouze v RNA

1. zbytku kyseliny trihydrogenfosforečné – jejím prostřednictvím jsou navázány jednotlivé nukleotidy

KOMPLEMENTARITA BÁZÍ

• molekula RNA je obvykle tvořena jedním polynukleotidovým řetězcem (jednovláknová)

• molekula DNA je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci (dvouvláknová) stočenými do dvoušroubovice

• spojení mezi vlákny dvoušroubovice DNA je realizováno vodíkovými vazbami mezi bázemi obou řetězců

• k vazbě mezi určitou dvojicí bází dochází na základě tzv. KOMPLEMENTARITY

Báze, mezi kterými vzniká vazba, označujeme jako komplementární:

• cytosin je komplementární s guaninem a naopak

• adenin je komplementární s thyminem (u DNA) a naopak

• adenin je komplementární s uracilem (u RNA) a naopak

REPLIKACE DNA

= tvorba kopií molekul DNA, zajišťující přenos z DNA do DNA

• vzor (matrice, templát): mateřská DNA

• materiál na výrobu: nukleotidy

• enzymy: DNA-helikáza, DNA-primáza, DNA-polymeráza (delta-, alfa-), DNA-ligáza

• energii dodává: ATP

1. rozpojení vláken DNA a navázání enzymu DNA-helikázy a DNA-primázy

2. tvorba vodíkových vazeb mezi nukleotidy DNA (A-T a G-C)

3. tvorba fosfodiesterových vazeb mezi nukleotidy DNA

• připojí se další nukleotid ve formě NUKLEOTIDTRIFOSFÁTU

1. růst nového dvouvlákna DNA

rozdíly mezi replikací u prokaryot a eukaryot:

PROKARYOT EUKARYOT replikace probíhá

hned po rozdělení buňky

(kratší doba replikace)

v S fázi buněčného cyklu

(delší doba replikace)

DNA-polymeráza jediná α-DNA-polymeráza, delta-DNA-polymeráza,… chromozomy (DNA) zakončení řetězců žádné, kruhová DNA

TRANSKRIPCE

= přepis genetické informace z DNA do RNA

• vzniká komplementární RNA k jednomu řetězci DNA

• genetická informace se převádí z pořadí bází v DNA do pořadí bází v RNA

• vzor (templát, matrice): jedno vlákno DNA

• materiál na výrobu: nukleotidy

• enzymy: RNA-polymeráza (spojuje nukleotidy)

• energii dodává: ATP

1. rozpojení/oddálení vláken DNA a navázání enzymu RNA-polymeráza

2. tvorba vodíkových vazeb mezi nukleotidy DNA a RNA (v RNA je místo T nukleotid U)

3. tvorba fosfodiesterových vazeb mezi nukleotidy RNA

4. odpojení řetězce RNA („PRIMÁRNÍ TRANSKRIPT“)

5. primární transkript je dále upravován: