23. Molekulární a buněčná biologie

1. Helikáza – rozpletení šroubovice DNA → získáváme 2 vlákna DNA

1. Vlákno 3‘ → 5‘ = vedoucí řetězec

2. Vlákno 5‘ → 3‘ = zpožďující se řetězec

1. Vedoucí řetězec – vzniká na něm vlákno správným směrem 5‘ → 3‘ (jednodušší proces)

• Enzym primáza zahajuje replikaci – na začátek aplikuje primer

• Podle primeru DNA polymeráza zahajuje tvorbu nového řetězce (překládání nukleotidů podle komplementarity bází)

Zpožďující se řetězec – tvorba nového vlákna probíhá proti směru replikační vidlice → umístění více primerů

• Vznikají mezery = OKAZAKIHO FRAGMENTY (řetězec, kde se střídá vlákno s primerem)

1. Enzym nukleáza vystříhá všechny primery z obou vláken → pak DNA polymeráza uplete místo primerů nový řetězec

2. Enzym ligáza zaplní (slepí) všechny mezery → scelení vláken → vznik 2 molekul DNA (totožné, stejné nukleotidy)

1. TRANSKRIPCE = přepis

• Přepis genetické informace z DNA do mRNA

• Enzymy – RNA-polymeráza

• V jádře, mitochondriích, chloroplastech

• Přepis celého genu = EXPRESE (vyjádření genu)

PRŮBĚH

• Rozpletení dvoušroubovice DNA

• Nasednutí RNA-polymerázy

• Syntéza řetězce mRNA

• Zapletení dvoušroubovice

• FÁZE

1. INICIACE = zahájení

2. ELONGACE = prodlužování

3. TERMINACE = ukončení

4. Postranskripční úpravy → vystříhání všeho přebytečného

• Pre-mRNA (primární fáze mRNA, musí být ještě upravena)

1. INICIACE

• RNA-polymeráza – prozkoumává řetězec DNA a hledá promotor

• DNA 3‘5‘ → 5‘3‘ RNA

• TATAbox – často se opakují T, A

• CATbox – často se opakují C, A, T

• Narazí-li na CATbox nebo TATAbox → začíná transkripce

1. ELONGACE

• Po rozpoznání promotoru a rozpojení vodíkových můstků se dle komplementarity bází syntetizuje RNA vlákno

• Z DNA do mRNA

• A → U

• T → A

• C → G

• G → C

1. TERMINACE

• RNA-polymeráza narazí na stop sekvenci = TERMINÁTOR

• Zastavení přepisu a uvolněná RNA putuje jadernými póry do cytoplazmy k ribozomům

• Pre-mRNA – primární fáze mRNA, musí být ještě upravena)

1. Postranskripční úpravy

• Sestřih = SPLICING

• EXONY – kódující se frekvence

• INTRONY – nekódující (odpadní) se frekvence – vystřihnou se

• Čepička 7-metylguanosinu (5‘ konec) → výroba bílkovin

• Polyadenylace 3‘ konce (přidá se druhá čepička) – zajišťuje stabilitu, usnadňuje pohyb cytoplazmou

1. TRANSLACE = přeložení

• Přenos genetického kódu z mRNA do pořadí AMK v polypeptidovém vláknu

• Překlad z RNA do bílkovin

• Genetický kód – tripletový = KODONY

• INICIAČNÍ KODON – AUG (kóduje AMK methionin)

• TERMINAČNÍ KODON – UAA, UAG, AGA (beze smyslu – nic nekódují)

• Probíhá na ribozomech

PROTEOSYNTETICKÝ APARÁT

1. Ribozomy

2. mRNA – vytvoření transkripcí

• info směrem z jádra na ribozomy

1. rRNA (ribozomální RNA) – na chromozomu

2. tRNA (transportní RNA) – stavební látky pro vznik bílkovin

3. Volné AMK – pro tvorbu řetězců

4. Energie ATP

5. Enzymy (aminoacyl-tRNA-syntetáza)