Genetika na molekulární a buněčné úrovni

1. DNA = kyselina deoxyribonukleová – Základní nositelka genetické informace většiny organismů. Je obsažena v jádrech eukaryotických buněk a v cytoplazmě prokaryotických buněk jako tzv. plazmidy.

Slouží k uchování genetické informace.

1. RNA = kyselina ribonukleová – Zajišťuje přenos genetické informace z DNA do struktury bílkoviny. Vyskytuje se v různých formách:

   • mRNA = mediátorová = informační – obsahuje přepis genetické informace z DNA o primární struktuře bílkovin, je základem pro syntézu bílkovin

   • rRNA = ribozomová – je součástí ribozomů, v nichž probíhá proteosyntéza

   • tRNA = transferová – přenáší aminokyseliny z cytoplasmy na místo syntézy bílkoviny, kde jsou spojovány do polypeptidických řetězců. Pro každou AMK existuje alespoň 1 tRNA.

Nukleotidy

Nukleotid je základní stavební jednotkou nukleových kyselin

Každý nukleotid vzniká spojením

• cukerné složky – pentózy (monosacharid s 5 uhlíky)

  • DNA obsahuje 2-deoxy-D-ribózu

  • RNA obsahuje D – ribózu

• dusíkaté báze – navázány na cukernou složku, existují 4 typy:

Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C), Thymin (T) - pouze v DNA, v RNA je místo něj Uracil (U)

K párování bází dochází na základě pravidel komplementarity (doplňkovosti): menší báze se páruje s větší: CYTOSIN + GUANIN a naopak, ADENIN + THYMIN (u DNA), ADENIN + URACIL (u RNA) a naopak Mezi adeninem a thyminem se tvoří 2 vodíkové báze, mezi cytosinem a guaninem se tvoří 3 vodíkové báze.

Adenin a guanin jsou báze purinové. Cytosin, thymin a uracil jsou báze pyrimidinové

• zbytky kyseliny trihydrogenfosforečné – jejím prostřednictvím jsou navázány jednotlivé nukleotidy

Struktura nukleových kyselin

1. Primární struktura NK – pořadí jednotlivých nukleotidů spojených v polynukleotidový řetězec, určuje genetickou informaci organismu

2. Sekundární struktura NK – je dána prostorovým uspořádáním primární struktury

Molekula DNA – je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci stočenými do šroubovice

Molekula RNA – je obvykle tvořena jedním polynukleotidovým řetězcem

Genetický kód

Genetická informace je zapsána ve struktuře DNA jako sled 4 typů nukleotidů (A,G,C,T)

Každá z 20 aminokyselin, ze kterých se v buňkách syntetizují bílkoviny, je kódována kombinací 3 po sobě následujících bází (nukleotidů).

Začlenění každé aminokyseliny do vznikajícího polypeptidu je tedy určeno vždy trojicí, tzv. tripletem nukleotidů, které nazýváme kodony

Genetický kód slouží k uložení genetické informace. Jedná se o soubor pravidel, podle kterých jsou k jednotlivým kodonům přiřazovány určité aminokyseliny. Pořadí nukleotidů v nukleových kyselinách tak řídí pořadí aminokyselin v molekule bílkoviny

V molekule nukleových kyselin jsou typy nukleotidů, jejichž vzájemnými kombinacemi může vzniknout 64 různých kodonů, pro které platí