25. Molekulární základy dědičnosti

25. MAT. OTÁZKA

Molekulární základy dědičnosti

Složení DNA a RNA kyselin

dědičnost organismů je možná díky molekule DNA, která je nositelkou genetické informace

DNA je dvouvláknová nukleová kyselina, skládající se z ohromného počtu nukleotidů = deoxyribózy a zbytku kys. fosforečné

Její báze je tvořena deoxyribonukleotidy adeninem (A), guaninem(G), tyminem (T) a cytosinem (C) ( u RNA je namísto tyminu uracin (U))

DNA má podobu dvoušroubovice (2 polynukleotidová vlákna)

mezi purinovými (A,G) a pyrimidinovými (T,C) bázemi jsou slabé vodíkové vazby

mezi A – T(U) jsou 2 vazby, mezi G – C jsou 3 vazby.

zákon komplementarity – pořadí jednotlivých deoxyribonukleotidů v 1 řetězci přímo určuje primární strukturu druhého řetězce (je jeho matricí):

Ex:

1 šroubovice dočasné rozpojení vodíkových můstků, vznik nové šroubovice

A – T A – T T – A

G – C → G – C C – G

G – C G - - C

T – A T – A

soubory gen.informací (tzv.genů – určitý úsek na DNA kyselině) jsou v převážné části soustředěny v buň.jádře (ne-li, jedná se o mimojadernou dědičnost)

v buň. jádře jsou geny vázány na tyčinkovité nebo pentlicovité útvary – chromozómy

velikost i tvar chromozómů je rozmanitý, ale pro daný druh vždy shodný

tvarově se od sebe jednotlivé chromozómy liší umístěním centroméry, tedy zúženým místem chromozomu

chromozóm je tvořen šroubovitě stáčeným a překládaným vláknem chromatinu

chromatin je složen z nukleové kyseliny + bílkoviny (hl. histony)

chromatin je v jádře:

spiralizovaný = heterochromatin

rozpletený = euchromatin

podle něj probíhá syntéza RNA a vznikají bílkoviny

podílí se na řízení metabolismu

- při přípravě buňky na dělení se chromatin spiralizuje (vlákna jsou barvitelná), DNA se stáčí

v profázi mitotického dělení vznikají chromozómy, které nesou gen. informaci – při mitóze se chromozómy dostanou do pohlavních buněk, které splynou a tak dojde k předání vloh (gen = vloha pro něco) další diploidní generaci.

Syntéza DNA

v pořadí (sekvenci) nukleotidů (A, G, C, T-U) v polynukleotidových řetězcích molekul DNA a RNA je obsažena genetická informace organismu, podle které se tvoří pořadí aminokyselin ( jsou primární strukturou bílkovin) a pořadí nukleotidů v ribonukleových kyselinách

úseky na DNA obsahují ve formě pořadí nukleotidů gen. informaci o prim. struktuře polypeptidických řetězců – strukturní geny

úseky na DNA, které obsahují genetickou informaci o primární struktuře transferové RNA a ribozomální RNA –geny pro transferovou RNA a ribozomální RNA

DNA je schopna zdvojování – replikace

Přepis informace z DNA do molekuly RNA – transkripce

Tvorba bílkovin podle molekuly RNA – translace (probíhá na ribozómech)

začlenění každé jednotlivé aminokyseliny do vznikajícího polypeptidu je určeno trojicí (tripletem) nukleotidů v molekule RNA