08-Nukleové kyseliny a proteosyntéza

Transkript

1 C5720Bichemie 08-Nuklevé kyseliny a prtesyntéza Petr Zbřil 10/8/2013 1

2 Obsah Struktura nuklevých kyselin, stavební kameny. Báze a jejich tautmerní frmy, nuklesidy, nukletidy DNA, RNA a její typy, jejich primární a sekundární struktury, kmplementarita bazí. Eukaryntní a prkaryntní genm. Metdy studia. Denaturace a renaturace DNA, hybridní struktury, chemické metdy stanvení sekvence DNA (Maxam-Gilbertva metda). Petr Zbřil 10/8/2013 2

3 Slžení nuklevých kyselin Stavební kameny Dusíkaté báze purinvé, pyrimidinvé Sacharid - pentsy ribsa, dexyribsa H 3 PO 4 Struktura Báze + mnsacharid = (d)nuklesid (d)nuklesid + 5 -fsfát = (d)nukletid (d)nuklesid di a trifsfáty Petr Zbřil 10/8/2013 3

4 Pentsy Číslvání pzic Petr Zbřil 10/8/2013 4

5 B{ze - deriv{ty purinu a pyrimidinu Číslvání pzic Vyskytují se 4 báze 2 purinvé a 2 pyrimidinvé alternují uracil (bsažen v DNA, nikli v RNA) a thymin (napak) Další spradicky se vyskytující báze Petr Zbřil 10/8/2013 5

6 Nuklesidy N-glyksidy Nmenklatura Adensin, guansin Cytidin, thymidin, uridin Ev. dexy- Petr Zbřil 10/8/2013 6

7 Nukletidy Fsfátvý ester na C 5 Nmenklatura (d)nuklesid(mn)fsfáty AMP, GMP CMP, TMP, UMP Další fsfrylace anhydridy (d)nuklesiddifsfáty (d)nuklesitrifsfáty Petr Zbřil 10/8/2013 7

8 Olig- a plynukletidy Spjvání nukletidů Fsfdiestervá vazba Ptřeba energie Sekvence nukletidů bazí Primární struktura Ptřeba infrmace Směr čtení 5 a 3 knce Petr Zbřil 10/8/2013 8

9 Frm{lní řetězení nukletidů Fsfdiestervá vazba Skutečná reakce slžitější energie Fter Text 10/8/2013 9

10 Vyšší strukturní úrvně Odlišnst DNA a RNA Vývjvé aspekty - RNA svět Stabilita DNA Chemické slžení Dexyribsa x ribsa Thymin x uracil Velikst mlekuly RNA relativně malé prti DNA Výjimka RNA viry Slžitst struktury DNA pvšechně dimer Petr Zbřil 10/8/

11 Struktura DNA Etapy Chragaffva pravidla pměr bazí v DNA A+G=T+C A=T G=C A+C=G+T Dnhue báze v tautmerních ketfrmách Franklinvá RTG difrakční analýza Watsn, Crick (1953) dvjšrubvice Petr Zbřil 10/8/

12 Struktura DNA Kmplementarita bazí Energeticky výhdné párvání H-můstky 2 u A-T, 3 u G-C Není zcela autmatické Fter Text 10/8/

13 Struktura DNA Sekundární struktura Šrubvice Vláknité mlekuly Dimer Antiparalelní Malý a velký zářez Jiné typy šrubvic Fter Text 10/8/

14 Struktura DNA Pskládání mlekuly DNA u eukaryntů Úlha histnů Bazicita x fsfáty Fter Text 10/8/

15 Struktura RNA Všebecně jednvláknvá Výjimka některé viry Srvnání RNA s DNA Fter Text 10/8/

16 Frmy RNA mrna mediátrvá, messenger infrmační 5-10 % rrna ribsmální 80 % trna transfervá, přensvá % 60 trna Fter Text 10/8/

17 Struktura t-rna Prjekce d rviny Jetelvý list Typické úseky Otevřené ramen Antikdnvé ramen Variabilní rzlišvací vl.astnst Nebvyklé nukletidy Vyská specificita Fter Text 10/8/

18 Struktura t-rna Prstrvá prjekce Typické úseky Otevřené ramen Antikdnvé ramen Fter Text 10/8/

19 Struktura rrna Jednvlákn s mnžstvím kmplementárních úseků Typické struktury vlásenky aj. Fter Text 10/8/

20 Denaturace a renaturace DNA Oddělvání bazí zánik H-můstků vliv T Světelná absrpce vyšší u ddělených bazí, interakce ji snižuje Sledvání prcesu ddělvání bazí - řetězců Vratný prces Hybridizace řetězců Nástrj studia hmlgie Metdy PCR, genvé inženýrství aj. Pdle stupně ddělení Fter Text 10/8/

21 Denaturace a renaturace DNA Spektra DNA Prces denaturace DNA Fter Text 10/8/

22 Určení prim{rní struktury Chemická metda Maxam-Gilbertva Specifické (téměř) štěpení řetězce činidly Pracná, mál efektivní, ale univerzální a nezávislá Mdifikace bazí DMS puriny hydrazinlýza pyrimidinů Štěpení řetězce v místě tét báze G DMS, piperidin A+G kys. mravenčí, piperidin T+C hydrazin, piperidin T hydrazin + NaCl, piperidin Fter Text 10/8/

23 Destrukce bazí a štěpení řetězců Fter Text 10/8/

24 Sekvenace DNA Schema metdy Ilustrace pstupu Od známe sekvence k výsledku Fter Text 10/8/

25 Sekvenace DNA Schema metdy Ilustrace pstupu Od výsledku k sekvenci Fter Text 10/8/

26 Syntéza lignukletidů Syntéza na pevné fázi Mnmery s aktivvanými a chráněnými skupinami První zaktven na nsiči Deblkace reagujících skupin Vazba Prmývání Cyklický prces - autmatizace Příprava primerů Kmerční záležitst Umělé geny Fter Text 10/8/

27 Syntéza lignukletidů Fsframiditinvá metda Kmerčně dstupné lignukletidy primery Vlastní primery Umělé geny Mdifikvané geny Fter Text 10/8/

28 Syntéza lignukletidů Umělé geny Table 12.3 Sme Chemically Synthesized Genes Delší geny p částech Gene Size (bp) trna 126 α-interfern 542 Secretin 81 γ-interfern 453 Rhdpsin 1057 Prenkephalin 77 Cnnective tissue activating 280 peptide III Lyszyme 385 Tissue plasmingen activatr 1610 c-ha-ras 576 RNase T1 324 Cytchrme b Bvine intestinal Cabinding prtein 298 Hirudin 226 RNase A 375 Fter Text 10/8/