Nukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace

Transkript

1 ukleové kyseliny Replikace Transkripce, RA processing Translace

2

3 Prokaryotická X eukaryotická buňka Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen)

4 Život závisí na schopnosti buněk skladovat, získávat a překládat genetickou informaci, která je nezbytná pro udržení života organismů.

5 Typy nukleových kyselin Existují dva typy nukleových kyselin (A, z anglických slov nucleic acid): deoxyribonukleová (DA); ribonukleová (RA). DA je lokalizována v buněčném jádře, RA v cytoplasmě a v jadérku.

6 ukleové kyseliny - DA Vystavěny ze čtyř monomerních stavebních jednotek nukleotidů Lineární molekuly (eukaryota) ativní struktura dvoušroubovice, komplementární antiparalelní řetězce

7 ukleotid základní stavební jednotka nukleových kyselin H 2 - P H báze Zbytek kyseliny fosforečné H Cukerná složka

8 Cukerná složka H H H H H H H H H ribosa H H β-d-ribofuranosa H H H H H H H deoxyribosa H H H 2-deoxy-β-D-ribofuranosa

9 H 2 H Báze Cytosin H H H H H H 2 Guanin Thymin H Pirimidinové deriváty Purinové deriváty H H 2 H Uracil Adenin

10 Zbytek kyseliny fosforečné - H 2 Esterová vazba H P H P - H H

11 ukleotid - (pentosa + báze + kyselina fosforečná) Fosfoesterová vazba -glykosidická vazba Dusíkatá báze je -glykosidicky vázána na příslušné sacharidy.

12 Význam nukleotidů Kofaktory enzymů AD(P) + Makroergické sloučeniny ATP, ADP... Stavební kameny A H 2 - P - P - P - CH 2 H H

13 ukleotidy monomerní jednotky H 2 báze - P - H 2 C H H H H cukr H H nukleosid nukleotid

14 Fosfodiesterová vazba 5'-konec a jednom konci DA je hydroxylová skupina H pentosy (3'- konec). - P - H 2 P - H Mezi fosfátovou skupinou a hydroxylovou skupinou na 3. uhlíku na pentose vzniká tzv. fosfodiesterová vazba. CH 3 H 2 a druhém konci DA je fosfátová skupina od zbytku kyseliny fosforečné (5'-konec). P - H 2 H P - a povrchu je A velmi silně záporně nabitá. H 3'-konec

15 páteř nukleových kyselin (backbone)

16 Struktura DA Primární pořadí nukleotidů 5 3 Sekundární dvojšroubovice Terciární, kvarterní histony (proteiny)

17 Sekundární struktura DA dvojitá šroubovice 1953 James Watson, Francis Crick Rosalind Franklin rentgenostrukturní analýza, helikální struktura

18 Struktura DA

19

20 Párování bází

21

22 DA se v buňce nachází ve formě duplexu komplementárních a antiparalelních vláken

23

24 A B Z

25 Sekundární struktura DA

26 Cirkulární DA Prokaryota Mitochondrie, chloroplasty

27

28 Struktura nukleosomu (funkce histonů)

29 Úrovně kondenzace chromatinu

30

31 DA - chromosomy Chromosomy jsou většinou značně rozvolněné a nejsou viditelné interfázové chromosomy, dekondenzovaný chromatin a počátku dělení buňky dochází k jejich spiralizaci, zkracování a tím i zviditelnění mitotické chromosomy Kondenzovaný chromatin

32 Mitotické chromosomy na snímku z elektronového mikroskopu

33 Figure 4-11 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Lidské chromosomy

34 Lidské chromosomy

35 Table 4-1 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

36 Velikost genomu v jednotlivých typech organismů

37 Figure 4-15 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

38 RA

39 Typy RA (ss, riboza, U) tra (transferová) Vybírá správné aminokyseliny a umísťuje je do správného místa na ribosomu, aby mohly být začleněny do rostoucího aminokyselinovéh o řetězce. rra (ribosomální) Tvoří jádro ribosomů, na kterých je mra překládána do proteinu. mra (informační, mediatorová) Vzniká přepisem genů kódujících aminokyselinovou sekvenci proteinů a její základní funkcí je řídit vznik proteinu. rra a tra vznikají přepisem genů nekódujících aminokyselinovou sekvenci proteinu. Jedná se o tzv. neinformační RA.

40 Typy RA

41 Figure 6-52 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

42 Figure 6-63 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) rra

43