26-Molekulární-základy-dědičnosti-genetika-buňky-a-mnohobuněčného-organismu

Molekulární základy dědičnosti, genetika buňky a mnohobuněčného organismu

Genetika = věda o dědičnosti (heredita) a proměnlivosti (variabilita) organismů, popisuje a vysvětluje pravidla přenosu dědičných znaků z rodičů na potomky (objasňuje odlišnost mezi jedinci)

Nukleové kyseliny

• Obrovská molekula s nevětveným řetězcem - biopolymer

• Nese zapsány genetické informace živých soustav – umožňují realizaci určitého znaku – informace zapsány podle genetického kódu

• Stavební jednotky – nukleotidy

  • Pětiuhlíkatý cukr/pentosa + kyselina fosforečná + dusíkatá báze

  • Řetězec – cukr a H3PO3 + báze – postranní skupiny

  • Báze

    • Purinové – adenin, guanin

    • Pyrimidinové – cytosin, uracil, thymin

    • V DNA 50% purinových a 50 pyrimidinových bází

  • Pětiuhlíkaté cukry (pentosy) – ribosa, deoxyribosa

• DNA = Deoxyribonukleová kyselina

  • Nositel informace pro syntézu aminokyselin

  • pravotočivá dvoušroubovice – antiparalelní polynukleotidové řetězce (jeden 5´-3´ a druhý 3´-5´)

  • Dvouřetězcová – řetězce spojeny slabými vodíkovými vazbami mezi bázemi, stabilní

  • Složení:

    • Cukr deoxyribosa

    • H3PO3

    • Komplementární báze (C a G – 3 vodíkové můstky, A a T – 2 vodíkové můstky)

  • Replikace

    • Zdvojování během každého buněčného cyklu v S fázi (předtím v G1 probíhají reparační procesy)

    • Podmínky (energie, enzymy, vzorová molekula DNA)

    • Rozpletení dvoušroubovice, počátek (1 prokarya, více – eukarya), vytvořena replikační vidlice

    • Založena na komplementaritě bází – připojování nukleotidů

    • Katalyzována DNA polymerázou (zahajuje syntézu ve směru 5´-3´), rozpletena helikázou (zrušení vodíkových vazeb)

    • Překrucování brání enzym topoizomeráza, DNA primáza katalyzuje syntézu primerů

    • Vedoucí řetězec se dosyntetizuje kontinuálně

    • Opožďující se (ten druhý) řetězec se syntetizuje diskontinuálně, pomocí okazakiho fragmentů – spojí se pomocí DNA ligázy

    • Každá dceřinná molekula tvořena jedním vláknem původním a jedním nově syntetizovaným! - semikonzervativní proces

  • Velká část DNA nemá genovou funkci – tato část většinou není překládána

  • Zvýšenou teplotou dochází k denaturaci (oddělení vláken), snížením k reasociaci/renaturaci

• RNA = ribonukleová kyselina

  • Složení:

    • Cukr ribosa

    • H3PO3

    • Adenin, guanin, cytosin, uracil (A-U, C-G)

  • Zprostředkovává vznik bílkovin

  • Většinou 1 polynukleotidový řetězec

  • Reaktivnější a méně stabilní než DNA

  • Typy:

    • mRNA (informační, mediátorová, messenger)

      • nositel zápisu o pořadí aminokyselin v bílkovině – obsahuje kodony

      • Vznik (hlavně v jádře) přepisem (transkripcí) určitého genu/úseku DNA

      • Každý kodon mRNA nese množství informace nutné pro zařazení 1 aminokyseliny do syntetizovaného peptidového řetězce

      • Informace uložená pořadím dusíkatých bází z ní překládána (translace) z mRNA do pořadí aminokyselin vznikajícího polypeptidového řetězce bílkoviny