23. GENETIKA

23. Genetika

• věda zkoumající zákonitosti dědičnosti a proměnlivost organismu

• podstata dědičnosti a proměnlivosti souvisí se schopností rozmnožovat se

• rozmnožování = schopnost vytvářet nové generace organizmů

  • a) nepohlavní – nový jedinec * z jedné původní buňky/části tkáně/orgánu, generace = klony, způsob rozmnožování – klonování

  • b) pohlavní – nový jedinec * splynutím 2 haploidních pohl. buněk, generace = potomstvo

John Gregor Mendel

• zakladatel genetiky

• vyjádřil základní pravidla dědičnosti = Mendelovy zákony dědičnosti

• při křížení rodičů lišících se v jednom znaku (F1) mělo potomstvo vzhled jednoho z rodičů

• znak, který se projevil, označil jako dominantní (A), a který se neprojevil jako recesivní (a)

• při křížení F1 se objevil recesivní znak asi u 25% potomků, u zbytku dominantní

• různé znaky jsou řízeny geny, které jsou rozděleny do alel

• každý gen je diploidní org. zastoupen 2 alelami (1 od samice, 1 od samce)

• pohl. buňky nesou po 1 alele

Molekulární základy dědičnosti

• nukleová kyselina – nese genetickou informaci

  • kys. deoxyribonukleová – DNA, RNA- virů

  • kys. ribonukleová - RNA

• základní stavební jednotkou jsou nukleoidy = dusíkatá báze (A- adenin, T- thymin (u RNA je místo T –U - uracil, G- guanin, C- cytosin) + cukr + fosfát

• u většiny organismů je to DNA nebo RNA

• DNA je tvořeno 2 řetězci spojenými do šroubovice – je spojena vodíkovými můstky mezi bázemi

• primární struktura = pořadí nukleotidů v řetězci, důležité pro přenos genetických informací

Replikace

• dochází ke zrušení mezi bázemi, volné řetězce slouží jako matrice (vzor)

• k matrici se přiřazují volné nukleotidy → * 2 dceřiné dvouřetězcové molekuly DNA, kdy vždy jedna z nich je matrice

Ribonukleové kyseliny

• mají báze G, C, A, U (T) , jsou většinou lineární

• ribozomální – rRNa – tvoří se na nich bílkoviny

• mediátorovou – mRNA – „poslíček“

• transferovou – tRNA – seřazuje vše tak, aby to bylo OK

Genetický kód

• uložení genetické informace

• každá aminokyselina, ze kterých se syntetizují bílkoviny, je kódována 3 po sobě jdoucími bázemi = tripletem (kodon)

Gen

• = jednotka zodpovídající za * dědičné vlastnosti

• 1 gen = 1 předpis na bílkovinu

• úsek DNA, který svým pořadím nukleotidů určuje pořadí aminokyselin v bílkovině nebo v RNA

• 1)geny strukturní – obsahují info pro syntézu jediné molekuly polypeptidu (=bílkovina)

• 2) geny regulátorové – při řízení genů strukturních

• 3) geny pro RNA

• v každé buňce je většina genů uložena v chromozomech jádra = jaderný genom

• geny mimo jádro = mimojaderné geny jsou v plazminech u bakterií a plastidech u mitochondrií

Přenos genu

• z mateřské eukaryotické buňky do dceřiných při mitóze je zabezpečen replikací DNA

Exprese genu

• ve dvou krocích:

• 1) transkripce genu

  • rozplete se část DNA, kde se podle komplementarity vytvoří molekula mRNA

  • mRNA se uvolní od DNA a vycestuje z jádra a připojí se k ribozómu