6. Molekulární genetika - základní pojmy
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.
Molekulární genetika
- nejmodernější sféra genetiky byla zpřístupněna roku 1953
- 1953 – zveřejnili J. D. Watson a F. H. Crick objev molekulární struktury DNA
- dosud se termín gen používal jen ve funkčním významu
Základní pojmy
- v molekulách nukleových kyselin jsou zapsány veškeré jejich genetické informace
- univerzálním látkovým nosičem (signálem) genetických informací je DNA (RNA je pouze u virů)
- DNA i RNA jsou biopolymery
Genetická informace – zpráva (zapsaná v DNA nebo RNA), která buňce a organismu umožňuje realizaci určitého znaku – buď v konkrétní formě, nebo stupni
- je zapsána v primární struktuře dané molekuly nukleové kyseliny v podobě genetického kódu
- primární struktura zůstává nezměněna po celý život buňky – v každém buněčném cyklu se zdvojuje (replikuje)
- DNA má regulační funkci – tzn., že řídí expresi (realizaci) genu
Regulační sekvence DNA – tyto sekvence mají specifické funkce v procesech realizace gen. informací (především transkripce a translace) – jsou složené z regulačních genů
Genetický kód – biologicky univerzální klíč pro zapsání gen. informací - “šifrovací klíč“
Kodon – základní jednotka gen. kódu
- trojice bází (nukleotidů) v DNA (a po transkripci) v mRNA
- kodony DNA a mRNA jsou vzájemně komplementární = nesou stejnou genetickou informaci
- každý kodon mRNA nese takové množství informace, jaké je nutné pro zařazení jedné AMK do syntetizovaného peptidového řetězce
- genetický kód je pro všechny organismy univerzální - shodné
- 4 báze mohou tvořit celkem 64 různých trojic (tripletů) – 43 = 64
61 kóduje 20 AMK nutných pro výstavbu proteinů
3 nekódují žádnou AMK (UAA, UAG, UGA) = STOP kodony = terminační kodony (ukončení translace v řetězci mRNA)
1 slouží k zahájení translace (AUG pro methionin) = iniciační triplet
Replikace – z každé mateřské buňky vznikají 2 molekuly navzájem totožné s molekulou původní – každou z nich pak získávají buňky dceřiné – díky tomuto jevu je celý život následující buňky podmíněn znaky buňky mateřské – určuje chemické, morfologické znaky a funkci
Gen – úsek polynukleotidového řetězce vymezený funkcí, kterou nese
Typy funkcí:
Kódovat primární strukturu polypeptidu
Kódovat primární strukturu RNA, která nepodléhá translaci (tRNA, rRNA)
Podle dvojí funkce rozlišujeme dvojí geny:
Strukturní geny
Geny pro RNA
Strukturní geny
- Produktem transkripce (přepisu) genů strukturních je mRNA – informace, která je v ní uložena je překládána (translace) z mRNA do pořadí AMK vznikajícího polypeptidového řetězce bílkoviny
- délka strukturních genů je různá – kódují různě dlouhé peptidové řetězce
- Značná část DNA nemá genovou funkci – tyto sekvence nukleotidů nejsou přepsány ani přeloženy
Strukturní gen je takový gen, který nese informaci o primární struktuře jednoho polypeptidového řetězce. Po transkripci do mRNA, vystřižení intronů a translaci tohoto genu vzniká protein