RNA polymerasa. sigma faktory

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "RNA polymerasa. sigma faktory"

Transkript

1 RNA polymerasa sigma faktory

2 Transkripce DNA do RNA enzymem RNApolymerasou RNA-transkript RNA-polymerasa dvojšroubovnice DNA místo opětného spojení -faktor místo rozepnutí Buňka uskutečňuje své genetické informace teprve transkripcí a translací DNA do RNA a pak do bílkovin. Nejprve dojde k rozvolnění určitého úseku dvojšroubovice DNA, pak jeden z uvolněného úseku slouží jako matice (templát) pro tvorbu RNA.

3 RNA polymerasa objevena v roce 1961 Katalyzuje vazbu ribonukleosidtrifosfátů ATP, CTP, GTP, a UTP na templátu DNA U prokaryot je holoenzym RNA polymerasa složen z podjednotek α2ββ ω σ. Zahajuje transkripci vazbou na oblast 40 až 60 párů bazí (bp), která obsahuje dva konservované promotorové úseky: -10 sekvence (Pribnow box) se strukturou TATAAT - 35 sekvence se strukturou TTGACA Pro iniciaci je zásadní σ faktor.

4 DNA dependentní RNA polymerasa

5

6 σ podjednotka RNA polymerasa u prokaryot - α podjednotka rozpoznává upstream element (-40 až -70 párů bazí) na DNA, zatímco σ faktor rozpoznává v oblasti -10 to -35. σ faktory jsou početné, aby byly schopné regulovat genovou expresi. Např. σ70 je exprimovaná za normálních podmínek a dovoluje vazbu RNAP k house-keeping genům, σ32 navozuje vazbu RNAP k heat-shock genům.

7 σ podjednotka Po navázání na DNA, RNA polymerasa se promění z uzavřeného komplexu na otevřený komplex. Tato změna zahrnuje separaci DNA řetězců do rozpleteného úseku DNA přibližně 13 bp. Supercoiling hraje významnou úlohu v aktivitě polymerasy při uvolňování a zpětném zavíjení DNA. Vzhledem k faktu že oblasti DNA před RNAP jsou rozvolněné, je pozitivní supercoiling kompenzací. Oblasti za RNAP jsou opět svinuté - negativní supercoiling je přítomný.

8 Vlastnosti RNAP RNAP je relativně velká molekula. Funkční enzym má 5 podjednotek (~400kDa): α2: dvě α podjednotky tvoří enzym a rozpoznávají regulační faktory. Každá podjednotka má dvě domény: αctd (Cterminální doména) váže se na prodloužený promotor, a αntd (N-terminální doména) váže zbylou polymerasu. Tato podjednotka není vázaná na promotery bez UP (upstream promoter) části..

9 Vlastnosti RNAP β: má vlastní polymerasovou aktivitu (katalyzuje syntézu RNA) což zahrnuje iniciaci řetězce a elongaci. β': váže se na DNA (nespecificky). ω: obnovuje denaturovanou RNA polymerasu do funkční formy in vitro. Bylo pozorováno, že poskytuje protektivní/chaperone funkci pro β' podjednotku u Mycobacterium smegmatis. Také je známo, že navozuje seskupení celého enzymu (assembly).

10 A schematic outline of the transcription cycle phases at the operon level of genomic organization. Brenowitz M et al. PNAS 2005;102: by National Academy of Sciences

11 Vyhledávání promotorů Pro vazbu na promotor-specifické úseky, funkční (core) enzym vyžaduje další podjednotku, sigma (σ). Sigma σ redukuje afinitu RNAP k nespecifické DNA zatímco zvyšuje specificitu k určitým oblastem promotoru, v závislosti na typu sigma faktoru. Tímto způsobem, je transkripce iniciovaná ve správné oblasti.

12 Vazba na promotor Kompletní holoenzym má tedy 6 podjednotek : α2ββ'σω (~480 kda). Struktura RNAP vykazuje žlábek o délce 55 Å (5.5 nm) a průměru 25 Å (2.5 nm). Tento žlábek dobře zapadá do 20 Å (2 nm) dvojšroubovice DNA. Délka 55 Å (5.5 nm) může zabrat 16 nukleotidů. Pokud není užívaná, RNA polymerasa se váže tak aby umožnila rychlou změnu k aktivnímu promotorovému místu, jakmile se otevře. Holoenzym RNA polymerasy, se tedy volně nepohybuje v buňce, když není užíván.

13

14 Sigma factory v E. coli: σ70 (RpoD) - "housekeeping" sigma faktor, transkribuje většinu genů v rostoucích buňkách. Tvoří proteiny nezbytné k udržení buněk živých. σ54 (RpoN) -sigma faktor pro nedostatek dusíku. σ38 (RpoS) - sigma faktor pro období hladu/stacionární fáze σ32 (RpoH) - heat shock sigma faktor, nastupuje po expozici buněk teplu σ28 (RpoF) bičíkový sigma faktor σ24 (RpoE) - sigma faktor pro extracytoplasmatický extrémní tepelný stres σ19 (FecI) - sigma faktor pro citrát železitý, reguluje fec gen pro transport železa (Fe). Také jsou anti-sigma faktory, které inhibují funkci sigma faktorů.

15 Funkce genů sigma faktoru s70 rpod Hlavní sigma faktor (exponenciální růst) s54 rpon (ntra, glnf) nitrogen-regulovaná transkripce genů s32 rpoh heat-shock transkripce genů ss rpos - sigma faktor genů exprimovaných ve stacionární fázi sf rpof - sigma faktor k expresi bičíkového ( flagelárního) operonu se rpoe - sigma pro heat shock a oxidativní stresy; reguluje expresi extracytoplasmatických proteinů sfecl fecl reguluje fec geny k transportu Fe dicitrátu

16 Consensus sekvence různých sigma faktorů

17 Shoda sekvencí σ faktorů v oblastech -35 a -10 u eubakterií. Povšimněte si odlišných sekvencí sporulačních σ faktorů.

18 Charakteristika struktur σ 70 u E.coli.

19

20 Sigma faktory Pseudomonas aeruginosa

21 RNA polymerasa II (také označovaná RNAP II a Pol II) Je enzym nalézající se v eukaryotických buňkách. Katalyzuje transkripci DNA tak, že syntetizuje prekursory mrna a většinu snrna a microrna 550 kda velký komplex 12 podjednotek, RNAP II je nejvíce studovaným typem RNA polymerasy Celá řada transkripčních faktorů je nutná pro vazbu na promotory a zahájení transkripce.

22 RNAP II Saccharomyces cerevisiae

23 Archaea Archaea mají pouze jeden enzym RNAP, který je úzce podobný ke třem hlavním eukaryotním polymerasám. Tudíž, tento fakt podpořil úvahy, že archaeální polymerasa je podobná předchůdci specializovaných eukaryotních polymeras.

24 Životnost mrna Prokaryotní mrna má velmi krátkou životnost. Je stále degradovaná na své složky ribonukleotidy specifickými ribonukleasami. U E. coli je průměrný poločas života některých mrna okolo dvou minut. Bakteriální mrna může být takto krátce aktivní neboť zatímco jeden konec translatuje proteiny, opačný konec už je rozkládán.

25 Prokaryotní X eukaryotní mrna U většiny bakteriálních mrna translace začíná ještě v momentu přepisu mrna z DNA. U eukaryotů je mrna transkribovaná na chromosomech a přechází póry v jaderné membráně do cytoplasmy. Teprve zde tvoří komplexy s ribosomy, a nastává syntéza proteinů. Tedy translace obvykle začíná po dokončení transkripce.

26 Jak mitochondrie regulují rozpad mrna Stabilita mrna v cytosolu eukaryot je zvýšena prodloužením 3 poly(a). Naopak u prokaryot tento proces vyvolává rychlý rozpad RNA. Jejich monofyletický původ, vycházející z α- proteobakterií předurčuje, že polyadenylace bude indukovat rychlý rozpad pomocí nukleás a připojených faktorů, které jsou podobné jejich bakteriálním předkům. Je to pravda?

27 Exonukleasy Dvě exonukleasy jsou odpovědné za většinu degradace mrna na mononukleotidy: RNasa II a polynukleotid fosforylasa (PNPasa). Oba enzymy degradují mrna ve směru od 3' k 5', což vysvětluje fakt, že jejich aktivity jsou spojené více s mrna degradací, než její inaktivací. Jelikož transkripce a translace probíhá od 5' k 3' směru, buňky se nemohou vyhnout syntéze nonsense proteinů, která je následovaná štěpením exonukleasou od 3'- konce mrna. Funkce exonukleas se zdají být nadbytečné ale je-li v buňce mutace jednoho typu enzymu, buňka přežije, ale mutace obou enzymů jsou letální.

28 Endonukleasy Tři endonukleolytické aktivity jsou odpovědné za degradaci mrna a zřejmě odpovídají třem endonukleasám: RNasa III, RNasa E, a RNasa K. RNasa III štěpí mrna v místech se slabou consensus sequence často uvnitř vlásenek (hairpins) obsahujících nepárové vnitřní oblasti. Úloha RNasy III pro stabilitu mrna stability může být charakterizovaná jako úprava, typicky štěpící vlásenky uvnitř netranslatovaných oblastí a nedeaktivuje mrna přímo. Zabezpečují-li tyto vlásenky stabilizaci proti ostatním ribonukleasám, pak odnětí sekundárních struktur RNasou III může otevřít mrna k rapidnímu rozkladu.

29 Rozpad mrna u E.coli RNAasa E degradosome

30 Život a smrt ve stacionární fázi růstu Escherichia coli - ideální model ke studiu hladovění Vykazuje typickou růstovou křivku jak na komplexním, tak na minimálním mediu Po vyčerpání živin nastupuje stacinární fáze, během které klesá počet živých buněk (CFU/ml) Kultura byla dlouhodobě kultivovaná za stejných podmínek, pravidelný přídavek sterilní destilované vody, aby byl zachován stálý objem Buňky E. coli ve stacionární fázi (začátek hladovění) se zmenšují a tvar je více kulovitý, než tyčinkovitý.

31 Dlouhodobá kultivace E. coli

32 Charakteristika buněk ve stacionární fázi Po nástupu stacinární fáze začíná období odumírání Jak dlouho zůstávají buňky živé? Po 3 dnech ztrácí životnost cca 99% všech buněk 8. až 10. den se objevuje malá frakce buněk, morfologie odpovídá dělícím se buňkám Jak tyto buňky přežívají?

33 Hypotetické závěry směsných experimentů: A - Staré buňky, se smíchaly jako minoritní populace s mladými buňkami. B Očekávané výsledky v případě, že smrt je stochastický proces.

34 Skutečné výsledky směsných experimentů Předchozí graf ukazoval předpokládané výsledky v případě smíchání starých (10 denní kultura) a mladých (1denní kultura) buněk. K rozlišení starých a mladých buněk byla použita isogenní kultura E.coli, která se lišila rezistencí k antibiotikům. Tato vlastnost nijak nezvýhodňovala jeden kmen před druhým. Graf GASP 1 ukazuje výsledky společné kultivace starých buněk (minorita) a mladých buněk (majoritní populace. Po čtyřech dnech přerůstají staré buňky mladé. Následné pokusy s 10 denními populacemi smíšenými s jednodenní kulturou daly vznik fenotypu GASP 2 a GASP 3.

35 Staré buňky 10 dní Mladé buňky 1 den

36 Genetický základ GASP a role rpos GASP fenotyp není jednoduchou fyziologickou adaptací na podmínky hladovění. GASP vzniká procesem, ve kterém mutující buňky schopné růst za podmínek stacinární fáze jsou selektovány. Průkaz byl podán 2 způsoby: a) GASP buňky byly kultivovány mnoho generací v bohatém mediu, ale stály vykazovaly fenotyp GASP to znamená, že vždy přerostly buňky kultivované ve stacionární fázi pouze krátce. b) Důkaz pro genetický základ GASP byl podán pomocí možnosti transdukce z jednoho kmene na druhý, aniž bylo nutné recipientní buňky kultivovat ve stacionární fázi. Lokus odpovídající GASP fenotypu byl přenesen pomocí bakteriofága P1.

37 Jaké geny jsou mutovány pro vznik GASP? Nejčasnější GASP mutace, získaná během aerobní inkubace ve stacionární fázi na LB mediu (GASP 1 alela) je nepochybně mutace rpos genu, která kóduje sigma faktor stacionární fáze σ S.Tato σ S podjednotka, která se akumuluje během stacionární fáze reguluje expresi celé řady genů, včetně těch, které chrání DNA před poškozením. Analýza časných GASP mutantů ukázala, že tyto kmeny mají sníženou, nikoli eliminovanou σ S aktivitu. Na alele rpos byla nalezena malá duplikace blízko 3 konce genu, která posunula čtecí rámec a poslední 4 aminokyseliny byly nahrazeny 39 novými. Ostatní rpos alely identifikované z GASP mutant vykazují různé změny (Missense a posunové mutace ). Atenuace σ S aktivity.

38 GASP mutanty vznikají při prodloužené inkubaci. staré buňky ( ) vždy jako minoritní, byly smíchány s mladými ( ) kulturami. * Žádné zjistitelné CFU.

39 Kultury ve stacionární fázi jsou dynamické Zisk GASP fenotypu indikuje dynamiku stacionární fáze. Buňky nesoucí GASP alelu lze izolovat, pasážovat a kultivovat 10 dní a opět vznikají další mutace. Tento proces lze několikrát opakovat. Následují graf ukazuje dynamiku vzniku nových GASP mutací.

40 Staré buňky Mladé buňky

41 Buňky vykazující GASP fenotyp rostou na podkladu mladých buněk. Na živný agar se naočkuje vrstva GASP 1 buněk. Pak se nanášejí GASP 1 a GASP 2 buňky. Buňky s fenotypem GASP 2 rostou, ale GASP 1 nikoli. Další D Další mutace: dnuof, nuom kódují 2 podjednotky HADH d

42

43 Další mutace podporující GASP fenotyp nuof a nuom kódují dvě podjednotky bakteriální NADH dehydrogenasyi (NDH-1) ompr regulátor porinu vnější membrány nhaa kóduje Na- proton antiporter Mutace v NDH-1 a antiporteru ovlivňují schopnost buňky modulovat tok energie v buňce a ztráta aktivity OmpR ovlivňuje schopnost buňky regulovat transport.

44 Buňky vykazující GASP fenotyp na minimálním glukosovém mdiu. Buňky staré 62 dnů ( ) byly smíchány jako minoritní složka ke kultuře vyrostlé přes noc mladé buňky ( ).

45 Obecné rysy GASP fenotypu: Byla provedena celá řada kultivací za různých podmínek s cílem vyvolat GASP. E.coli vytváří GASP při růstu na LB mediu, na minimálním minerálním mediu doplněném glukosou a hydrolyzátem kaseinu, právě tak za anaerobních podmínek na LB. Podmínky ovšem ovlivňují typ mutace Buňky kultivované anaerobně na LB, vykazující GASP fenotyp, nemohou jej exprimovat, jsou-li smíchány s mladými buňkami narostlými aerobně. GASP fenotyp byl nalezen také u dalších mikroorganismů: Shigella dysenteriae, Enterobacteriacae, Staphylococcus aureus, Bacillus globii, Enterococcus faecalis a rovněž kvasinka Saccharomyces cerevisiae.

46 GASP v klinických izolátech E.coli. Buńky z 10 denní kultury klinického izolátu E.coli ( ) byly naočkovány jako minorita do přes noc narostlé kultury téhož klinického izolátu ( ). * CFU nedetektovatelné.

47 Role GASP při adaptaci a evoluci Studie v chemostatu prokázaly schopnost bakteriálních kultur vyvíjet se v čase. Pasážování na minimálním mediu zvýšilo způsobilost utilizace zdroje uhlíku o 50% ( po generací). GASP fenotyp má odlišnou dynamiku, neboť rychlost jakou se mutace GASP objevují je rychlejší, než mutace v prostředí s ustálenými parametry. Prostředí vykonává selektivní tlak a GASP mutace získaná po 10 dnech se liší od GASP alely po 5 měsících. Pochopení změn ve stacionární fázi je nutným předpokladem k pochopení změn, které se v bakteriích odehrávají při limitaci živin.určitě budou nalezeny další geny jejichž funkce přispívá k přežívání patogenních bakterií.

48 Další regulační proteiny Více než 10% genomu E.coli kóduje regulační proteiny jako je lac represor laci, arac, a malt aktivační proteiny CRP pro vazbu na lac promotor vyžaduje camp. Kromě aktivátorů, rovněž represory regulují expresi. Vážou se většinou blízko začátku transkripce. Buňky si vyvinuly systémy pro rychlou deaktivaci různých typů proteinů.

49 E. coli Byl studován vliv růstové rychlosti bakterií na poločas čtyř různých monocistronických druhů mrna u Escherichia coli. Stability dvou těchto druhů, transkripty ompa a cat genů 4 6, vykazovaly značnou závislost na růstové rychlosti buněk, zatímco poločasy transkriptů lpp a bla genů 7,8 byly konstantní v širokém rozmezí časů zdvojení. Výsledky ukazují, že E. coli může měnit rychlost syntézy určitých proteinů modulací stability mrna jako odpověď na změny růstové rychlosti.

50 Kontrola transkripce u bakterií Bakterie vyvinuly jedinečný mechanismus posttranskripční kontroly, který umožňuje adaptivní odpověď: 1) obecná degradace mrna, 2) diferenciální degradace mrna použitím malých nekodujících RNAs (srnas), 3) selektivní degradace mrna využívající tmrna quality control system. Molekulární mechanismus, na modelu Escherichia coli, ukazuje regulaci, stabilitu a degradaci normálních a defektních transkriptů.

51 Pozastavené ribosomy jsou rozpoznávány tmrna a trna-like doména slouží jako substrát pro transpeptidaci, začleněním alaninu do nekompletního proteinu tmrna quality-control systém je téměř všudypřítomný u eubakterií; geny pro tmrna byly identifikovány u všech testovaných kmenů, vyjma těch náležejících do α-pododdělení proteobakterií. 10Sa RNA

52

53 Transfer-messenger RNA (zkratka - tmrna) Označovaná jako 10Sa RNA a jejjí genetické označení - SsrA) je bakteriální RNA molekula s podvojnými vlastnostmi trna- a také mrna. tmrna tvoří ribonukleoproteinový komplex (tmrnp) spolu s malým proteinem B (Small Protein B (SmpB), elongačním faktoremtu (EF-T), a ribosomálním proteinem S1. Během trans-translace, tmrna a k ní asociované proteiny se váží na bakteriální ribosomy, které pozastavují biosyntézu proteinů, např. když dorazí ke konci mrna, která ztratila svůj stop kodon. tmrna má víceúčelové vlastnosti: recykluje pozastavené ribosomy, dodává proteolýzu-indukující značku (tag) k nedokončeným polypeptidům, a usnadňuje degradaci nenormální mrna. U většiny bakterií tyto funkce jsou vykonávány standardní onepiece tmrnas. Některé bakterie mají pozměněný gen ssra a tvoří Two-piece tmrna ve které jsou dva separátní řetězce RNA spojeny párováním bazí.

54 Současný model funkce tmrna V modelu, protein SmpB se váže na tmrna, tento komplex je aminoacylován Ala-RS (a). Aminoacylovaný tmrna-smpb komplex je rozpoznáván faktorem EF-Tu- GTP (b) a je tvořen stalled ribosome = pozastavený rozpoznávací komplex. Ribosomy pozdržené na 3 -konci nonstop mrnas jsou nejprve rozpoznány tímto kvartérním komplexem v pre-accommodated stavu (c). Správné umístění trna-podobné domény tmrna na ribosomální A-místo je spouštěno kontakty pravděpodobně vyvolanými C-terminálním koncem SmpB, který vyvolává hydrolysu GTP na EF-Tu. Umístnění je následováno první transpeptidační reakcí, která váže náboj alanine na tmrna do nekompletního polypeptidu (d). tmrna pak přepne z trna-like stavu do mrna-like stavu, zapojením ribosomu na jeho vlastní peptidický čtecí rámec (e), za současného odstranění defektní mrna (f). Poškozená mrna je selektivně rozpoznána a degradovaná RNase R, v SmpB a tmrna závislým způsobem. Uvolněný ribosom pokračuje v translaci s tmrna ORF jako náhradním templátem (g). Translace je ukončena na tmrna-kodovaném stop kodonu, umožňuje recyklaci pozastavených ribosomů do buněčného poolu (h). Nascentní polypeptid, nyní značený 11-aminokyselinovým degradačním značkou (tag),je uvolněn z translační mašinérie (i), a specificky rozpoznán a degradován C-terminálními specifickými buněčnými proteasami (j).

55 Rozpadové dráhy v savčích buňkách Deadenylace-závislé dráhy Deadenylace-nezávislé dráhy: 1. endoribonukleolytický rozpad 2. nonsense-mediated decay (NMD) RNAi-závislá dráha

56 2006 Nobel Prize in Physiology/Medicine za objev RNA interference = účast RNA gene silencing by double-stranded RNA" Craig C. Mello U. Mass. Andrew G. Fire Stanford

57 RNA interference V roce 1998, američtí vědci Andrew Fire a Craig Mello publikovali objev mechanismu, který může degradovat mrna specifického genu. Tento mechanismus, RNA interference, je aktivován za podmínek kdy se molekuly RNA vyskytují jako double-strandový pár v buňce. Double-strandová RNA aktivuje biochemické mechanismy, které degradují tyto mrna molekuly které nesou genetický kód identický s double-strandovou RNA. Když takovéto mrna molekuly zmizí, odpovídající gen je umlčen (silenced) a žádný protein kódovaného typu se neutvoří.

58 RNA silencing

59 RNA interference RNA interference se vyskytuje u rostlin, zvířat a člověka. Má velký význam pro regulaci genové exprese, účastní se obrany proti virovým infekcím, a udržuje skákající geny pod kontrolou. RNA interference je využívaná v základním výzkumu jako metoda ke studiu funkce genů a může v budoucnu zavést nové terapeutické postupy.

60

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ Mária Čudejková 2. Transkripce genu a její regulace Transkripce genetické informace z DNA na RNA Transkripce dvou genů zachycená na snímku z elektronového mikroskopu.

Více

ve srovnání s eukaryoty (životnost v řádu hodin) u prokaryot kratší (životnost v řádu minut) na životnost / stabilitu molekuly mají vliv

ve srovnání s eukaryoty (životnost v řádu hodin) u prokaryot kratší (životnost v řádu minut) na životnost / stabilitu molekuly mají vliv Urbanová Anna ve srovnání s eukaryoty (životnost v řádu hodin) u prokaryot kratší (životnost v řádu minut) na životnost / stabilitu molekuly mají vliv strukturní rysy mrna proces degradace každá mrna v

Více

2. Z následujících tvrzení, týkajících se prokaryotické buňky, vyberte správné:

2. Z následujících tvrzení, týkajících se prokaryotické buňky, vyberte správné: Výběrové otázky: 1. Součástí všech prokaryotických buněk je: a) DNA, plazmidy b) plazmidy, mitochondrie c) plazmidy, ribozomy d) mitochondrie, endoplazmatické retikulum 2. Z následujících tvrzení, týkajících

Více

Exprese genetické informace

Exprese genetické informace Exprese genetické informace Tok genetické informace DNA RNA Protein (výjimečně RNA DNA) DNA RNA : transkripce RNA protein : translace Gen jednotka dědičnosti sekvence DNA nutná k produkci funkčního produktu

Více

Struktura a funkce biomakromolekul

Struktura a funkce biomakromolekul Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL 7. Interakce DNA/RNA - protein Ivo Frébort Interakce DNA/RNA - proteiny v buňce Základní dogma molekulární biologie Replikace DNA v E. coli DNA polymerasa a

Více

Kontrola genové exprese

Kontrola genové exprese Základy biochemie KBC/BC Kontrola genové exprese Inovace studia biochemie prostřednictvím e-learningu CZ.04.1.03/3.2.15.3/0407 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem

Více

Syntéza a postranskripční úpravy RNA

Syntéza a postranskripční úpravy RNA Syntéza a postranskripční úpravy RNA 2016 1 Transkripce Proces tvorby RNA na podkladu struktury DNA Je přepisován pouze jeden řetězec dvoušroubovice DNA templátový řetězec Druhý řetězec se nazývá kódující

Více

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Vztah struktury a funkce nukleových kyselin. Replikace, transkripce

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Vztah struktury a funkce nukleových kyselin. Replikace, transkripce Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Vztah struktury a funkce nukleových kyselin. Replikace, transkripce Nukleová kyselina gen základní jednotka informace v živých systémech,

Více

Bílkoviny a rostlinná buňka

Bílkoviny a rostlinná buňka Bílkoviny a rostlinná buňka Bílkoviny Rostliny --- kontinuální diferenciace vytváření orgánů: - mitotická dělení -zvětšování buněk a tvorba buněčné stěny syntéza bílkovin --- fotosyntéza syntéza bílkovin

Více

Molekulární základy dědičnosti. Ústřední dogma molekulární biologie Struktura DNA a RNA

Molekulární základy dědičnosti. Ústřední dogma molekulární biologie Struktura DNA a RNA Molekulární základy dědičnosti Ústřední dogma molekulární biologie Struktura DNA a RNA Ústřední dogma molekulární genetiky - vztah mezi nukleovými kyselinami a proteiny proteosyntéza replikace DNA RNA

Více

Exprese genetického kódu Centrální dogma molekulární biologie DNA RNA proteinu transkripce DNA mrna translace proteosyntéza

Exprese genetického kódu Centrální dogma molekulární biologie DNA RNA proteinu transkripce DNA mrna translace proteosyntéza Exprese genetického kódu Centrální dogma molekulární biologie - genetická informace v DNA -> RNA -> primárního řetězce proteinu 1) transkripce - přepis z DNA do mrna 2) translace - přeložení z kódu nukleových

Více

Nukleové kyseliny. DeoxyriboNucleic li Acid

Nukleové kyseliny. DeoxyriboNucleic li Acid Molekulární lární genetika Nukleové kyseliny DeoxyriboNucleic li Acid RiboNucleic N li Acid cukr (deoxyrobosa, ribosa) fosforečný zbytek dusíkatá báze Dusíkaté báze Dvouvláknová DNA Uchovává genetickou

Více

Exprese genetické informace

Exprese genetické informace Exprese genetické informace Stavební kameny nukleových kyselin Nukleotidy = báze + cukr + fosfát BÁZE FOSFÁT Nukleosid = báze + cukr CUKR Báze Cyklické sloučeniny obsahující dusík puriny nebo pyrimidiny

Více

Bakteriální transpozony

Bakteriální transpozony Bakteriální transpozony Transpozon = sekvence DNA schopná transpozice, tj. přemístění z jednoho místa v genomu do jiného místa Transpozice = proces přemístění transpozonu Transponáza (transpozáza) = enzym

Více

IV117: Úvod do systémové biologie

IV117: Úvod do systémové biologie IV117: Úvod do systémové biologie David Šafránek 29.10.2008 Obsah Spojitý deterministický model transkripční regulace Obsah Spojitý deterministický model transkripční regulace Schema transkripční regulace

Více

Genetika zvířat - MENDELU

Genetika zvířat - MENDELU Genetika zvířat DNA - primární struktura Několik experimentů ve 40. a 50. letech 20. století poskytla důkaz, že genetický materiál je tvořen jedním ze dvou typů nukleových kyselin: DNA nebo RNA. DNA je

Více

TUBULIN-FOLDING COFACTOR A (TFC A) u Arabidopsis

TUBULIN-FOLDING COFACTOR A (TFC A) u Arabidopsis TUBULIN-FOLDING COFACTOR A (TFC A) u Arabidopsis Mikrotubuly Formace heterodimerů α/βtubulinu Translace α a β -tubulin monomerů chaperonin c-cpn správný folding α-tubulin se váže na TFC B a β na TFC

Více

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ Mária Majeská Čudejková 3. Proteosyntéza Centrální dogma molekulární biologie Rozluštění genetického kódu in vitro Marshall Nirenberg a Heinrich Matthaei zjistili,

Více

TRANSLACE - SYNTÉZA BÍLKOVIN

TRANSLACE - SYNTÉZA BÍLKOVIN TRANSLACE - SYNTÉZA BÍLKOVIN Translace - překlad genetické informace z jazyka nukleotidů do jazyka aminokyselin podle pravidel genetického kódu. Genetický kód - způsob zápisu genetické informace Kód Morseovy

Více

Garant předmětu GEN: prof. Ing. Jindřich Čítek, CSc. Garant předmětu GEN1: prof. Ing. Václav Řehout, CSc.

Garant předmětu GEN: prof. Ing. Jindřich Čítek, CSc. Garant předmětu GEN1: prof. Ing. Václav Řehout, CSc. Garant předmětu GEN: prof. Ing. Jindřich Čítek, CSc. Garant předmětu GEN1: prof. Ing. Václav Řehout, CSc. Další vyučující: Ing. l. Večerek, PhD., Ing. L. Hanusová, Ph.D., Ing. L. Tothová Předpoklady: znalosti

Více

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace Figure 4-3 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure 4-4 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Figure 4-5 Molecular

Více

NUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života

NUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života NUKLEOVÉ KYSELINY Základ života HISTORIE 1. H. Braconnot (30. léta 19. století) - Strassburg vinné kvasinky izolace matiére animale. 2. J.F. Meischer - experimenty z hnisem štěpení trypsinem odstředěním

Více

Typy nukleových kyselin. deoxyribonukleová (DNA); ribonukleová (RNA).

Typy nukleových kyselin. deoxyribonukleová (DNA); ribonukleová (RNA). Typy nukleových kyselin Existují dva typy nukleových kyselin (NA, z anglických slov nucleic acid): deoxyribonukleová (DNA); ribonukleová (RNA). DNA je lokalizována v buněčném jádře, RNA v cytoplasmě a

Více

19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza

19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza 19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza Proteosyntéza vyžaduje především zajištění primární struktury. Informace je uložena v DNA (ev. RNA u některých virů) trvalá forma. Forma uskladnění

Více

Rich Jorgensen a kolegové vložili gen produkující pigment do petunií (použili silný promotor)

Rich Jorgensen a kolegové vložili gen produkující pigment do petunií (použili silný promotor) RNAi Rich Jorgensen a kolegové vložili gen produkující pigment do petunií (použili silný promotor) Místo silné pigmentace se objevily rostliny variegované a dokonce bílé Jorgensen pojmenoval tento fenomén

Více

Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL

Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL 2. Posttranslační modifikace a skládání proteinů Ivo Frébort Biosyntéza proteinů Kovalentní modifikace proteinů Modifikace proteinu může nastat předtím než je

Více

Centrální dogma molekulární biologie

Centrální dogma molekulární biologie řípravný kurz LF MU 2011/12 Centrální dogma molekulární biologie Nukleové kyseliny 1865 zákony dědičnosti (Johann Gregor Mendel) 1869 objev nukleových kyselin (Miescher) 1944 genetická informace v nukleových

Více

Proteiny Genová exprese. 2013 Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D.

Proteiny Genová exprese. 2013 Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D. Proteiny Genová exprese 2013 Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D. Bílkoviny (proteiny), 15% 1g = 17 kj Monomer = aminokyseliny aminová skupina karboxylová skupina α -uhlík postranní řetězec Znát obecný vzorec

Více

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace Prokaryotická X eukaryotická buňka Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen) Život závisí na schopnosti buněk skladovat,

Více

Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL

Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL 2. Posttranslační modifikace a skládání proteinů Ivo Frébort Biosyntéza proteinů Kovalentní modifikace proteinů Modifikace proteinu může nastat předtím než je

Více

Molekulárn. rní. biologie Struktura DNA a RNA

Molekulárn. rní. biologie Struktura DNA a RNA Molekulárn rní základy dědičnosti Ústřední dogma molekulárn rní biologie Struktura DNA a RNA Ústřední dogma molekulárn rní genetiky - vztah mezi nukleovými kyselinami a proteiny proteosyntéza replikace

Více

b) Jak se změní sekvence aminokyselin v polypeptidu, pokud dojde v pozici 23 k záměně bázového páru GC za TA (bodová mutace) a s jakými následky?

b) Jak se změní sekvence aminokyselin v polypeptidu, pokud dojde v pozici 23 k záměně bázového páru GC za TA (bodová mutace) a s jakými následky? 1.1: Gén pro polypeptid, který je součástí peroxidázy buku lesního, má sekvenci 3'...TTTACAGTCCATTCGACTTAGGGGCTAAGGTACCTGGAGCCCACGTTTGGGTCATCCAG...5' 5'...AAATGTCAGGTAAGCTGAATCCCCGATTCCATGGACCTCGGGTGCAAACCCAGTAGGTC...3'

Více

7. Regulace genové exprese, diferenciace buněk a epigenetika

7. Regulace genové exprese, diferenciace buněk a epigenetika 7. Regulace genové exprese, diferenciace buněk a epigenetika Aby mohl mnohobuněčný organismus efektivně fungovat, je třeba, aby se jednotlivé buňky specializovaly na určité funkce. Nový jedinec přitom

Více

přepis genetické informace z DNA do RNA, při které DNA slouží jako matrice pro syntézu RNA. Reakci katalyzuje RNA-polymeráza (transkriptáza)

přepis genetické informace z DNA do RNA, při které DNA slouží jako matrice pro syntézu RNA. Reakci katalyzuje RNA-polymeráza (transkriptáza) Transkripce přepis genetické informace z DNA do RNA, při které DNA slouží jako matrice pro syntézu RNA. Reakci katalyzuje RNA-polymeráza (transkriptáza) Zpětná transkripce (RT) - přepis genetické informace

Více

Nukleové kyseliny. Nukleové kyseliny. Genetická informace. Gen a genom. Složení nukleových kyselin. Centrální dogma molekulární biologie

Nukleové kyseliny. Nukleové kyseliny. Genetická informace. Gen a genom. Složení nukleových kyselin. Centrální dogma molekulární biologie Centrální dogma molekulární biologie ukleové kyseliny 1865 zákony dědičnosti (Johann Gregor Transkripce D R Translace rotein Mendel) Replikace 1869 objev nukleových kyselin (Miescher) 1944 nukleové kyseliny

Více

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace ukleové kyseliny Replikace Transkripce, RA processing Translace Prokaryotická X eukaryotická buňka Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen) Život závisí na schopnosti

Více

AUG STOP AAAA S S. eukaryontní gen v genomové DNA. promotor exon 1 exon 2 exon 3 exon 4. kódující oblast. introny

AUG STOP AAAA S S. eukaryontní gen v genomové DNA. promotor exon 1 exon 2 exon 3 exon 4. kódující oblast. introny eukaryontní gen v genomové DNA promotor exon 1 exon 2 exon 3 exon 4 kódující oblast introny primární transkript (hnrna, pre-mrna) postranskripční úpravy (vznik maturované mrna) syntéza čepičky AUG vyštěpení

Více

REKOMBINACE Přestavby DNA

REKOMBINACE Přestavby DNA REKOMBINACE Přestavby DNA variace v kombinacích genů v genomu adaptace evoluce 1. Obecná rekombinace ( General recombination ) Genetická výměna mezi jakýmkoli párem homologních DNA sekvencí - často lokalizovaných

Více

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy

Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT . Základy genetiky, základní pojmy "Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy 1/75 Genetika = věda o dědičnosti Studuje biologickou informaci. Organizmy uchovávají,

Více

Přenos genetické informace: Centrální dogma. Odstranění intronů sestřihem RNA

Přenos genetické informace: Centrální dogma. Odstranění intronů sestřihem RNA Transkripce a úpravy RNA Osnova přednášky Přenos genetické informace: Centrální dogma Proces genové exprese Transkripce u prokaryot Transkripce a úpravy RNA u eukaryot Přerušované geny u eukaryot: exony

Více

Buněčný cyklus. Replikace DNA a dělení buňky

Buněčný cyklus. Replikace DNA a dělení buňky Buněčný cyklus Replikace DNA a dělení buňky 2 Regulace buněčného dělení buněčný cyklus: buněčné dělení buněčný růst kontrola kvality potomstva (dceřinných buněk) bránípřenosu nekompletně zreplikovaných

Více

Klonování DNA a fyzikální mapování genomu

Klonování DNA a fyzikální mapování genomu Klonování DNA a fyzikální mapování genomu. Terminologie Klonování je proces tvorby klonů Klon je soubor identických buněk (příp. organismů) odvozených ze společného předka dělením (např. jedna bakteriální

Více

Exprese rekombinantních proteinů

Exprese rekombinantních proteinů Exprese rekombinantních proteinů Exprese rekombinantních proteinů je proces, při kterém můžeme pomocí různých expresních systémů vytvořit protein odvozený od konkrétního genu, nebo části genu. Tento protein

Více

Zdrojem je mrna. mrna. zpětná transkriptáza. jednořetězcová DNA. DNA polymeráza. cdna

Zdrojem je mrna. mrna. zpětná transkriptáza. jednořetězcová DNA. DNA polymeráza. cdna Obsah přednášky 1) Klonování složených eukaryotických genů 2) Úprava rekombinantních genů 3) Produkce rekombinantních proteinů v expresních systémech 4) Promotory 5) Vektory 6) Reportérové geny Zdrojem

Více

Translace (druhý krok genové exprese)

Translace (druhý krok genové exprese) Translace (druhý krok genové exprese) Od RN k proteinu Milada Roštejnská Helena Klímová 1 enetický kód trn minoacyl-trn-synthetasa Translace probíhá na ribosomech Iniciace translace Elongace translace

Více

Struktura a funkce nukleových kyselin

Struktura a funkce nukleových kyselin Struktura a funkce nukleových kyselin ukleové kyseliny Deoxyribonukleová kyselina - DA - uchovává genetickou informaci Ribonukleová kyselina RA - genová exprese a biosyntéza proteinů Složení A stavební

Více

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Translace, techniky práce s DNA

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Translace, techniky práce s DNA Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Translace, techniky práce s DNA Translace překlad z jazyka nukleotidů do jazyka aminokyselin dá se rozdělit na 5 kroků aktivace aminokyslin

Více

Molekulární biologie. 4. Transkripce

Molekulární biologie. 4. Transkripce Molekulární biologie 4. Transkripce Transkripce (přepis) genetické informace z DNA do RNA Osnova 1. Transkripce (prokaryotického) bakteriálního genomu 2. Transkripce eukaryotického genomu 3. Posttranskripční

Více

Úloha protein-nekódujících transkriptů ve virulenci patogenních bakterií

Úloha protein-nekódujících transkriptů ve virulenci patogenních bakterií Téma bakalářské práce: Úloha protein-nekódujících transkriptů ve virulenci patogenních bakterií Nové odvětví molekulární biologie se zabývá RNA molekulami, které se nepřekládají do proteinů, ale slouží

Více

Přednáška kurzu Bi4010 Základy molekulární biologie, 2016/17 Transkripce DNA a sestřih

Přednáška kurzu Bi4010 Základy molekulární biologie, 2016/17 Transkripce DNA a sestřih Přednáška kurzu Bi4010 Základy molekulární biologie, 2016/17 Transkripce DNA a sestřih Jan Šmarda Ústav experimentální biologie, PřF MU Genová exprese: cesta od DNA k RNA a proteinu fenotyp je výsledkem

Více

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Inovace studia molekulární a buněčné biologie Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. MBIO1/Molekulární biologie 1 Tento projekt je spolufinancován

Více

BAKTERIÁLNÍ GENETIKA. Lekce 12 kurzu GENETIKA Doc. RNDr. Jindřich Bříza, CSc.

BAKTERIÁLNÍ GENETIKA. Lekce 12 kurzu GENETIKA Doc. RNDr. Jindřich Bříza, CSc. BAKTERIÁLNÍ GENETIKA Lekce 12 kurzu GENETIKA Doc. RNDr. Jindřich Bříza, CSc. -dědičnost u baktérií principiálně stejná jako u komplexnějších organismů -genom haploidní a značně menší Bakteriální genom

Více

Biosyntéza a metabolismus bílkovin

Biosyntéza a metabolismus bílkovin Bílkoviny Biosyntéza a metabolismus bílkovin lavní stavební materiál buněk a tkání Prakticky jediný zdroj dusíku pro heterotrofní organismy eexistují zásobní bílkoviny nutný dostatečný přísun v potravě

Více

6) Transkripce. Bakteriální RNA-polymeráza katalyzuje transkripci všech uvedených typů primárních transkriptů (na rozdíl od eukaryot).

6) Transkripce. Bakteriální RNA-polymeráza katalyzuje transkripci všech uvedených typů primárních transkriptů (na rozdíl od eukaryot). 6) Transkripce Transkripce bakteriálního genomu Jde o přenos genetické informace z DNA do RNA. Katalyzuje ji enzym RNA-polymeráza (transkriptáza). Další názvy:dna-řízená RNApolymeráza, DNA-řízená RNA-nukleotidyltransferáza,

Více

DUM č. 11 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

DUM č. 11 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika projekt GML Brno Docens DUM č. 11 v sadě 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika Autor: Martin Krejčí Datum: 30.06.2014 Ročník: 6AF, 6BF Anotace DUMu: Princip genové exprese, intenzita překladu

Více

1. Téma : Genetika shrnutí Název DUMu : VY_32_INOVACE_29_SPSOA_BIO_1_CHAM 2. Vypracovala : Hana Chamulová 3. Vytvořeno v projektu EU peníze středním

1. Téma : Genetika shrnutí Název DUMu : VY_32_INOVACE_29_SPSOA_BIO_1_CHAM 2. Vypracovala : Hana Chamulová 3. Vytvořeno v projektu EU peníze středním 1. Téma : Genetika shrnutí Název DUMu : VY_32_INOVACE_29_SPSOA_BIO_1_CHAM 2. Vypracovala : Hana Chamulová 3. Vytvořeno v projektu EU peníze středním školám Genetika - shrnutí TL2 1. Doplň: heterozygot,

Více

jedné aminokyseliny v molekule jednoho z polypeptidů hemoglobinu

jedné aminokyseliny v molekule jednoho z polypeptidů hemoglobinu Translace a genetický kód Srpkovitý tvar červených krvinek u srpkovité anémie: důsledek záměny Srpkovitý tvar červených krvinek u srpkovité anémie: důsledek záměny jedné aminokyseliny v molekule jednoho

Více

MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE PROKARYOT

MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE PROKARYOT Informační makromolekuly MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE PROKARYOT Funkce a syntéza informačních makromolekul Regulace metabolické aktivity Nukleové kyseliny Proteiny Pořadí monomerních jednotek nese genetickou informaci

Více

BUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA

BUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA BUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA MITOSA - fáze: Profáze - kondensace chromosomů - 30 nm chromatine fibres vázané na matrix Rozpad Metafáze - párové ( sesterské ) chromatidy - vázané centromerou, seřazené

Více

Biologie buňky. systém schopný udržovat se a rozmnožovat

Biologie buňky. systém schopný udržovat se a rozmnožovat Biologie buňky 1665 - Robert Hook (korek, cellulae = buňka) Cytologie - věda zabývající se studiem buňek Buňka ozákladní funkční a stavební jednotka živých organismů onejmenší známý uspořádaný dynamický

Více

ZÁKLADY BAKTERIÁLNÍ GENETIKY

ZÁKLADY BAKTERIÁLNÍ GENETIKY Zdroj rozmanitosti mikrorganismů ZÁKLADY BAKTERIÁLNÍ GENETIKY Různé sekvence nukleotidů v DNA kódují různé proteiny Různé proteiny vedou k různým organismům s různými vlastnostmi Exprese genetické informace

Více

DUM č. 10 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

DUM č. 10 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika projekt GML Brno Docens DUM č. 10 v sadě 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika Autor: Martin Krejčí Datum: 26.06.2014 Ročník: 6AF, 6BF Anotace DUMu: Procesy následující bezprostředně po transkripci.

Více

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ Ivo Frébort 1. Struktura a replikace DNA Literatura: Alberts a kol.: Základy buněčné biologie Espero Publishing, 2000 Garrett & Grisham: Biochemistry 2nd ed., Saunders

Více

Terapeutické klonování, náhrada tkání a orgánů

Terapeutické klonování, náhrada tkání a orgánů Transfekce, elektroporace, retrovirová infekce Vnesení genů Vrstva fibroblastů, LIF Terapeutické klonování, náhrada tkání a orgánů Selekce ES buněk, v nichž došlo k začlenění vneseného genu homologní rekombinací

Více

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í CZ.1.07/2.2.00/15.0324 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem

Více

Struktura a funkce biomakromolekul

Struktura a funkce biomakromolekul Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL 6. Struktura nukleových kyselin Ivo Frébort Struktura nukleových kyselin Primární struktura: sekvence nukleotidů Sekundární struktura: vzájemná poloha nukleotidů

Více

Svět RNA a bílkovin. Transkripce. Transkripce TRANSKRIPCE. Úrovně regulace genové exprese eukaryot

Svět RNA a bílkovin. Transkripce. Transkripce TRANSKRIPCE. Úrovně regulace genové exprese eukaryot Úrovně regulace genové exprese eukaryot Svět RNA a bílkovin TRANSKRIPCE Transkripce Transkripce DNAvazebné bílkoviny DNAvazebné bílkoviny 1 DNA dependentní Katalyzuje chemicky téměř stejnou reakci jako

Více

Eva Benešová. Genetika

Eva Benešová. Genetika Eva Benešová Genetika Význam nukleotidů - Energetický metabolismus (oběh energie). - Propojení odpovědi buňky na hormony a další stimuly. - Komponenty enzymových kofaktorů a dalších metabolických intermediátů.

Více

Genetika. Genetika. Nauka o dědid. dičnosti a proměnlivosti. molekulárn. rní buněk organismů populací

Genetika. Genetika. Nauka o dědid. dičnosti a proměnlivosti. molekulárn. rní buněk organismů populací Genetika Nauka o dědid dičnosti a proměnlivosti Genetika molekulárn rní buněk organismů populací Dědičnost na úrovni nukleových kyselin Předávání vloh z buňky na buňku Předávání vlastností mezi jednotlivci

Více

Zkušební okruhy k přijímací zkoušce do magisterského studijního oboru:

Zkušební okruhy k přijímací zkoušce do magisterského studijního oboru: Biotechnologie interakce, polarita molekul. Hydrofilní, hydrofobní a amfifilní molekuly. Stavba a struktura prokaryotní a eukaryotní buňky. Viry a reprodukce virů. Biologické membrány. Mikrobiologie -

Více

Metody sterilní práce. Očkování a uchovávání mikroorganismů.

Metody sterilní práce. Očkování a uchovávání mikroorganismů. Metody sterilní práce. Očkování a uchovávání mikroorganismů. Základní pojmy Bakteriální druh jasně vymezená skupina navzájem příbuzných kmenů, zahrnujících typový kmen sdílí 70% a vyšší DNA-DNA homologii

Více

Nukleové kyseliny. obecný přehled

Nukleové kyseliny. obecný přehled Nukleové kyseliny obecný přehled Nukleové kyseliny objeveny r.1868, izolovány koncem 19.stol., 1953 objasněno jejich složení Watsonem a Crickem (1962 Nobelova cena) biopolymery nositelky genetické informace

Více

Genetika bakterií. KBI/MIKP Mgr. Zbyněk Houdek

Genetika bakterií. KBI/MIKP Mgr. Zbyněk Houdek Genetika bakterií KBI/MIKP Mgr. Zbyněk Houdek Bakteriofágy jako extrachromozomální genomy Genom bakteriofága uvnitř bakterie profág. Byly objeveny v bakteriích už v r. 1915 Twortem. Parazitické org. nemají

Více

6. Nukleové kyseliny

6. Nukleové kyseliny 6. ukleové kyseliny ukleové kyseliny jsou spolu s proteiny základní a nezbytnou složkou živé hmoty. lavní jejich funkce je uchování genetické informace a její přenos do dceřinné buňky. ukleové kyseliny

Více

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/34.0211. Anotace. Biosyntéza nukleových kyselin. VY_32_INOVACE_Ch0219.

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/34.0211. Anotace. Biosyntéza nukleových kyselin. VY_32_INOVACE_Ch0219. Vzdělávací materiál vytvořený v projektu OP VK Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20 Číslo projektu: Název projektu: Číslo a název klíčové aktivity: CZ.1.07/1.5.00/34.0211 Zlepšení podmínek

Více

Schéma průběhu transkripce

Schéma průběhu transkripce Molekulární základy genetiky PROTEOSYNTÉZA A GENETICKÝ KÓD Proteosyntéza je složitý proces tvorby bílkovin, který zahrnuje proces přepisu genetické informace z DNA do kratšího zápisu v informační mrna

Více

ÚVOD DO TRANSPLANTAČNÍ IMUNOLOGIE

ÚVOD DO TRANSPLANTAČNÍ IMUNOLOGIE ÚVOD DO TRANSPLANTAČNÍ IMUNOLOGIE Základní funkce imunitního systému Chrání integritu organizmu proti škodlivinám zevního a vnitřního původu: chrání organizmus proti patogenním mikroorganizmům a jejich

Více

MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII

MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII Biotechnologie MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII Termín biotechnologie byl poprvé použit v roce 1917 Procesy, při kterých se na tvorbě výsledného produktu podílejí živé organismy Širší definice: biotechnologie

Více

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Inovace studia molekulární a buněčné biologie Inovace studia molekulární a buněčné biologie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním

Více

BAKTERIÁLNÍ REZISTENCE

BAKTERIÁLNÍ REZISTENCE BAKTERIÁLNÍ REZISTENCE Petr Zouhar, Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.; UK v Praze, PřF, Katedra fyziologie V této úloze se v hrubých rysech seznámíte s některými metodami používanými v běžné molekulárně

Více

REPLIKACE A REPARACE DNA

REPLIKACE A REPARACE DNA REPLIKACE A REPARACE DNA 1 VÝZNAM REPARACE DNA V MEDICÍNĚ Příklad: Reparace DNA: enzymy reparace nukleotidovou excizí Onemocnění: xeroderma pigmentosum 2 3 REPLIKACE A REPARACE DNA: Replikace DNA: 1. Podstata

Více

analýza dat a interpretace výsledků

analýza dat a interpretace výsledků Genetická transformace bakterií III analýza dat a interpretace výsledků Předmět: Biologie ŠVP: Prokaryotní organismy, genetika Doporučený věk žáků: 16-18 let Doba trvání: 45 minut Specifické cíle: analyzovat

Více

Chemie nukleotidů a nukleových kyselin. Centrální dogma molekulární biologie (existují vyjímky)

Chemie nukleotidů a nukleových kyselin. Centrální dogma molekulární biologie (existují vyjímky) Chemie nukleotidů a nukleových kyselin Centrální dogma molekulární biologie (existují vyjímky) NH 2 N N báze O N N -O P O - O H 2 C H H O H H cukr OH OH nukleosid nukleotid Nukleosidy vznikají buď syntézou

Více

Nukleové kyseliny (polynukleotidy) Nukleové kyseliny a nadmolekulové komplexy polynukleotidů buněčných struktur

Nukleové kyseliny (polynukleotidy) Nukleové kyseliny a nadmolekulové komplexy polynukleotidů buněčných struktur Nukleové kyseliny (polynukleotidy) Nukleové kyseliny a nadmolekulové komplexy polynukleotidů buněčných struktur Objevitelem je Friedrich Miescher (1887) NK stojí v hierarchii látek potřebných k existenci

Více

Globální pohled na průběh replikace dsdna

Globální pohled na průběh replikace dsdna Globální pohled na průběh replikace dsdna 3' 5 3 vedoucí řetězec 5 3 prodlužování vedoucího řetězce (polymerace ) DNA-ligáza směr pohybu enzymů DNA-polymeráza I DNA-polymeráza III primozom 5' 3, 5, hotový

Více

MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII

MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII Biotechnologie MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII Využití živých organismů pro uskutečňování definovaných chemických procesů pro průmyslové nebo komerční aplikace Organismus je geneticky upraven metodami genetického

Více

BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ

BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ SPOLEČNÉ ZNAKY ŽIVÉHO - schopnost získávat energii z živin pro své životní potřeby - síla aktivně odpovídat na změny prostředí - možnost růstu, diferenciace a reprodukce

Více

Nukleové kyseliny a nadmolekulové komplexy polynukleotidů buněčných struktur

Nukleové kyseliny a nadmolekulové komplexy polynukleotidů buněčných struktur Nukleové kyseliny a nadmolekulové komplexy polynukleotidů buněčných struktur Nukleové kyseliny (polynukleotidy) Objevitelem je Friedrich Miescher (1887) NK stojí v hierarchii látek potřebných k existenci

Více

Energetický metabolizmus buňky

Energetický metabolizmus buňky Energetický metabolizmus buňky Buňky vyžadují neustálý přísun energie pro tvorbu a udržování biologického pořádku (život). Tato energie pochází z energie chemických vazeb v molekulách potravy (energie

Více

Obecný metabolismus.

Obecný metabolismus. mezioborová integrace výuky zaměřená na rostlinnou biochemii a fytopatologii CZ.1.07/2.2.00/28.0171 Obecný metabolismus. Regulace glykolýzy a glukoneogeneze (5). Prof. RNDr. Pavel Peč, CSc. Katedra biochemie,

Více

KONTROLA GENOVÉ EXPRESE

KONTROLA GENOVÉ EXPRESE KONTROLA GENOVÉ EXPRESE Buňky vícebuněčného organismu: stejná DNA (genetická informace) různá RNA a různé proteiny Buňky z dospělého organismu tkáňová kultura nový organismus (rostliny) Analýza chromosomů

Více

44 somatických chromozomů pohlavní hormony (X,Y) 46 chromozomů

44 somatických chromozomů pohlavní hormony (X,Y) 46 chromozomů Buněčný cyklus MUDr.Kateřina Kapounková Inovace studijního oboru Regenerace a výţiva ve sportu (CZ.107/2.2.00/15.0209) 1 DNA,geny genom = soubor všech genů a všechna DNA buňky; kompletní genetický materiál

Více

Těsně před infarktem. Jak předpovědět infarkt pomocí informatických metod. Jan Kalina, Marie Tomečková

Těsně před infarktem. Jak předpovědět infarkt pomocí informatických metod. Jan Kalina, Marie Tomečková Těsně před infarktem Jak předpovědět infarkt pomocí informatických metod Jan Kalina, Marie Tomečková Program, osnova sdělení 13,30 Úvod 13,35 Stručně o ateroskleróze 14,15 Měření genových expresí 14,00

Více

EPIGENETIKA reverzibilních změn funkce genů, Epigenetické faktory ovlivňují fenotyp bez změny genotypu. Epigenetická

EPIGENETIKA reverzibilních změn funkce genů, Epigenetické faktory ovlivňují fenotyp bez změny genotypu. Epigenetická EPIGENETIKA Epigenetika se zabývá studiem reverzibilních změn funkce genů, aniž by při tom došlo ke změnám v sekvenci jaderné DNA. Epigenetické faktory ovlivňují fenotyp bez změny genotypu. Epigenetická

Více

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje Modul 02 Přírodovědné předměty Hana Gajdušková 1 Viry

Více

Svět RNA a bílkovin. RNA svět, 1. polovina. RNA svět. Doporučená literatura. Struktura RNA. Transkripce. Regulace transkripce.

Svět RNA a bílkovin. RNA svět, 1. polovina. RNA svět. Doporučená literatura. Struktura RNA. Transkripce. Regulace transkripce. RNA svět, 1. polovina Struktura RNA Regulace transkripce Zrání pre-mrna Svět RNA a bílkovin Sestřih pre-mrna Transport a lokalizace RNA Stabilita RNA Doporučená literatura RNA svět Alberts B., et al.:

Více

IV117: Úvod do systémové biologie

IV117: Úvod do systémové biologie IV117: Úvod do systémové biologie David Šafránek 3.12.2008 Obsah Obsah Robustnost chemotaxe opakování model chemotaxe bakterií nerozliseny stavy aktivity represoru aktivita = ligandy a konc. represoru

Více

Základní pojmy obecné genetiky, kvalitativní a kvantitativní znaky, vztahy mezi geny

Základní pojmy obecné genetiky, kvalitativní a kvantitativní znaky, vztahy mezi geny Obecná genetika Základní pojmy obecné genetiky, kvalitativní a kvantitativní znaky, vztahy mezi geny Doc. RNDr. Ing. Eva PALÁTOVÁ, PhD. Ing. Roman LONGAUER, CSc. Ústav zakládání a pěstění lesů LDF MENDELU

Více