Molekulární genetika

25.

Molekulární genetika

- základ dědičnosti je na úrovni molekul

Genetická informace:

- informace pro syntézu bílkovin

- uložena v DNA (x retroviry) – informace pro primární strukturu jedné bílkoviny je

GEN (srukturní)

- v DNA je i replikována

- při mitóze do dceřinných buněk, při meióze do pohlavních buněk

Exprese genu:

- probíhá postupně

Základní biologické dogma

DNA - - replikace - - DNA

DNA - - transkripce - - RNA

RNA - - reverzní transkriptáza - - DNA

RNA - - translace - - protein (aminokyselina)

Nukleové kyseliny

- nositelky genetické informace

- řetězec spojených nukleotidů

DNA (Watson, Crick)

NK kyselá složka zásaditá složka sacharid DNA H3PO4 purinové: A, G alfa-deoxy-D-ribosa pyrimidinové: C, T RNA purinové: A, G D-ribosa pyrimidinové: C, U

Replikace: u prokaryot a eukaryot

Komplementarita

S- fáze – místo ORI – místo, kde se začne despirilizovat

Okazakiho fragmenty – vždy od 5´konce, spojení do DNA – ligázou

- Enzym DNA - helikáza

- DNA – polymeráza

Replikace – přepis z DNA do DNA

- začíná v ORI (musí začít působit helikáza)

- umí se tvořit vždy od 5 konce

- ligáza – spojuje Okazakiho fragmenty

Transkripce

- přepis z DNA do RNA

- kodogenní jádro – při přepisu se čte jen jedno vlákno DNA do mRNA

- variabilita sestřihu

- mRNA napojení na ribozom

Úseky DNA se dělí na introny a exony..při transkripci se přepisují obojí do struktury molekuly mRNA, ta se dále upravuje sestřihem – introny se oddělí a translace se dále účastní jen exony

Translace

- rRNA, tRNA

- překlad z tRNA do aminokyselin

Genetický kód

- pravidlo podle něhož se překládá informace jako pořadí nukleotidů v mRNAdo pořadí AK v

bílkovinách

- tripletový (protože máme jenom 20 AK, mRNA má 4 typy nukleotidů)

- 64 tripletů

- degenerovaný – (jedna AK více triplety)

- univerzální – neexistují na Zemi jiné organismy, které by měli jiný genetický kód

REGULACE SYNTÉZY BÍLKOVIN

- na několika úrovních

- informace na DNA je rozdělena na části -. Geny

- strukturní – přepisují se na bílkovinu

- regulační – řídí transkripci (lipáza, helikáza)

- geny pro syntézu tRNA a rRNA

Geny strukturní

- místo, které kóduje 1 bílkovinu - operon

Operon

- promotor – počátek transkripce

- operátor – může se sem navázat represor (bílkovina), který se tvoří podle regulačního

genu (na jiném místě DNA)

- několik strukturních genů

- terminátor – ukončení transkripce (odpojení RNA-polymerázy)

a) negativní regulace: gen je zablokován represorem, který se navázal na

operátor a znemožňuje transkripci strukturních genů = represe.

Uvolnění operátoru je možné působením induktoru na represor =

Indukce

b) pozitivní regulace: gen je aktivní stále, jako represor = inhibitor působí

konečný produkt metabolismu

Genetické inženýrství

- GMO, budoucnost, různé možné sestřihy, vystříhání nemocí