Genetika

Úvod do genetiky
- biologická věda zabývající se zkoumáním zákonitostí dědičnosti a proměnlivosti organismů
- podstata dědičnosti a proměnlivosti organismů souvisí s jejich schopností rozmnožovat se

rozmnožování
- schopnost organismů vytvářet nové generace organismů s týmiž druhovými vlastnostmi

a) nepohlavní – jedinec vzniká z jediné původní buňky, z části tkáně nebo orgánu
- klony = generace vzniklé nepohlavním rozmnožováním (klonování)

b) pohlavní – jedinec vzniká splynutím haploidních pohlavních buněk
- potomstvo = generace vzniklé pohlavním rozmnožováním

- křížení = pohlavní rozmnožování dvou vybraných jedinců
- základní metoda genetického výzkumu a základní šlechtitelská metoda

1) JOHANN GREGOR MENDEL
- zakladatel genetiky
- prováděl pokusy a sledoval výsledky křížení odrůd hrachu setého
- výsledky pokusů zpracoval statisticky a v matematických termínech vyjádřil základní pravidla dědičnosti
- zákon o štěpení znaků a o nezávislém sdružování znaků => Mendelovy zákony dědičnosti

- při křížení mezi rodiči (P) lišícími se jednom znaku (barva nebo tvar) celé potomstvo (F ) vzniklé tímto křížením mělo vzhled jednoho z rodičů
- dominantní znak = znak, který se v potomstvu (F ) projevil
- recesivní znak = znak, který se v potomstvu (F ) neprojevil

- Mendel dále provedl genetická křížení mezi rostlinami generace F . Nejdůležitějším výsledkem bylo znovuobjevení recesivního znaku asi u 25% potomků a dominantního znaku u 75% potomků

- gen se může vyskytnout v populaci v různých formách – alelách
- v tělesné buňce diploidního organismu je každý gen zastoupen dvěma alelami, z nichž jedna pochází ze samčího a druhá ze samičího organismu
- pohlavní buňky – gamety – nesou po jedné alele

Molekulární základy dědičnosti
1) NUKLEOVÉ KYSELINY
- nositelky genetické informace
- u většiny organismů je nositelkou genetických informací kyselina deoxyribonukleová DNA, u RNA virů kyselina ribonukleová RNA
- jsou polymerní a jejich základními jednotkami jsou nukleotidy
- nukleotid vzniká spojením organické báze, pětiuhlíkatého cukru a kyseliny trihydrogenfosforečné
- v makromolekule DNA se v nukleotidech nachází čtyři druhy bází:

- molekula DNA je tvořena 2 polynukleotidovými řetězci stáčejících se jako pravotočivá šroubovice
- obě vlákna jsou k sobě poutaná vodíkovými vazbami mezi bázemi
- vždy se k sobě vážou adenin s thyminem a guanin s cytosinem = komplementarita bází
- primární struktura má zásadní význam pro přenos genetické informace

- významnou vlastností molekuly DNA je její schopnost replikace
- účinkem enzymu DNA-polymerázy dochází ke zrušení vodíkových vazem mezi bázemi
- rozvolněné polynukleotidové řetězce slouží jako matrice k přiřazování volných komplementárních nukleotidů
- vznikají tak dvě dceřiné dvouřetězcové molekuly DNA. Kde je vždy jeden řetězec z původní mateřské makromolekuly DNA

ribonukleové kyseliny
- je jich více typů, jejich makromolekuly obsahují čtyři druhy bází
- tři báze jsou stejné jako u DNA a místo thyminu obsahují uracil, dále obsahují cukr ribosu a fosfát
- makromolekuly RNA jsou lineární, jednovláknové a mnohem menší než molekuly DNA
- hlavní tři typy – ribozomální rRNA
- mediátorová mRNA
- transferová tRNA