Molekulární genetika

Transkript

1 Molekulární genetika

2 Upozornění: ukončení semestru ZÁPOČTOVÝ TEST a) Dědičnost krevně skupinových systémů (AB0, MN, Rh) b) Přepis úseku DNA do sekvence aminokyselin c) Populační genetika výpočet frekvence alel a genotypů d) Hodnocení dědičnosti monogenního znaku metodou RFLP e) Přiřazení klinické diagnózy k cytogenetickému zápisu f) Meióza - nondisjunkce g) Imunitní odezva při transplantacích h) Genealogické schéma a zhodnocení rizika opakování onemocnění ch) 12 nekomplikovaných dotazů, kdy odpověď bude buď ano nebo ne z oblastí: populační genetika, lidský genom, příčiny vzniku vývojové vady, regulace buněčného cyklu, základy molekulární genetiky, meióza, multifaktoriální dědičnost, buněčný cyklus... i) Zhodnocení typu bodové mutace v udaném úseku genu (3 podotázky MAXIMÁLNÍ POČET BODŮ: 23 Podmínka pro zápočet: 17 bodů

3 Centrální dogma molekulární biologie Replikace Cesta přenosu genetické informace: DNA RNA proteiny Výjimka reverzní transkripce retrovirů: RNA DNA Reverzní transkripce Transkripce Translace Retroviry replikace

4 Chemie nukleových kyselin Stavební jednotka NK - nukleotid a) Dusíkaté báze: puriny (A,G) pyrimidiny (T,C,U) DNA: A,G,T,C; RNA A,G,U,C Komplementarita purinů a pyrimidinů Vodíkové vazby A.. T, C G b) Cukr: pentóza deoxyribóza, ribóza Fosfodiesterová vazba mezi pozicí 5 jedné pentózy a pozicí 3 druhé pentózy Orientace 5-3, 3-5 (standardní zápis pořadí nukleotidů 5-3 ) c) Kyselina orthofosforečná Cukr Fosfátová vazba DNA: - lineární dvoušroubovice v jádře buňky (chromatin / chromosomy) - kruhová dvoušroubovice v mitochondriích tři formy DNA struktury: A, B, Z Denaturace, renaturace, hybridizace, Vodíkové můstky mezi puriny a pyrimidiny

5 nukleotidů v gametě cca genů Délka DNA asi 2m Kódující / nekódující oblasti Lidský genom Jedinečné sekvence: geny a genům podobné sekvence %; z toho jen 10 % tvoří kódující DNA geny se skládají ze střídajících se kódujících (exony) a nekódujících (introny) oblastí Opakující se sekvence (repetitivní): Repetitivní sekvence: např. DNA pro tvorbu rrna, histonů, různě dlouhé repetice dinukleotidů ( 5 CA n 3 ), trinukleotidů ( 5 CAG n 3 ), telomery ( 5 TTAGGG n 3 ) Strukturní změny DNA v průběhu buněčného cyklu: DNA vlákno tvoří komplex s histony a jednoduchými proteiny nehistonového typu; struktura je pravidelná a vysoce organizovaná

6 DNA replikace Semikonzervativní proces Zajištění genetické identity dceřinných buněk Probíhá v místech zvaných REPLIKON DNA-dependentní DNA-polymerasa syntéza nového vlákna pouze ve směru 5 3 Syntéza na antiparalelním řetězci nemůže probíhat plynule Okazakiho fragmenty Replikace vyžaduje primer (krátká sekvence RNA nukleotidů), které připojuje DNA-dependentní RNApolymerasa, enzymy helikasu, topoisomerasu, ligasu, stabilizující proteiny

7 DNA replikace Topoisomerasa rozplétá dvoušroubovici DNA Helikasa se účastní replikace; pohybuje se přímo podél fosfodiesterových vazeb NK; rozděluje dvoušroubovici do dvou izolovaných vláken Okazakiho fragmenty Opožďující se vlákno Vedoucí vlákno Vlákno templátu Replikační vidlice DNA-polymerasa Vlákno templátu Diskontinuální replikace (opožďující se vlákno - 5' 3') Okazakiho fragmenty 5' Ligasa po odstranění primerů spojení vlákna DNA 3' Helikasa Topoisomerasy 5' Primer 3' 5' 3' DNA-polymerasa Kontinuální replikace (vedoucí vlákno 3' 5') Stabilizující proteiny

8 Telomery / telomerasa Telomery - repetitivní sekvence na koncích lineárních molekul DNA Ochrana genetického materiálu Odstranění primeru na 5'-konci nově syntetizovaného vlákna DNA Důsledek zkracování telomer Enzym telomerasa; aktivní zejména během ontogeneze; v dospělosti aktivita omezena

9 Telomery / replikativní stárnutí Replikativní senescence - zástava buněčného cyklu nebo i zánik buňky Lidské buňky mohou průměrně v in vitro podmínkách prodělat 50 buněčných cyklů. Nemusí pak odumírat, mohou při pravidelné výměně kultivačního media v G1 fázi setrvat i po několik roků Délka telomer jaderných chromosomů somatických buněk úzce souvisí s buněčným cyklem a replikativním stárnutím V určitých typech buněk je aktivní enzym telomerasa Telomerasa před replikací prodlužuje telomery jednovláknové DNA. Telomerasa - ribonukleoprotein s RNAdependentní DNA-polymerasovou aktivitou Přidává sekvence telomerických repetic ke 3' konci jednovláknové DNA před replikací kompenzace zkracování telomer RNA primer Telomery Templát Vytvoření vlásenky Připojení RNA primeru Prodloužení vlásenky Odstranění RNA primeru Vyplnění mezery Odstranění vlásenky Replikované telomery

10 Telomery Aktivita telomerasy souvisí s funkcí a proliferační aktivitou buněk Upravuje například délku telomer v embryonálních buňkách, v buňkách obnovujících se tkání (v lymfocytech, hematopoietických kmenových buňkách, bázálních buňkách epidermis, v zárodečných buňkách dospělých mužů atp.) Aktivita telomerasy mizí v diferencovaných somatických buňkách

11 Přepis informace z genu - TRANSKRIPCE T thymin A adenin C cytosin G guanin U - uracil Pracovní řetězec DNA (3 5 ) Paměťový řetězec DNA (5 3 ) Syntéza jednovláknové mrna přepis pracovního vlákna směr 5 3

12 Přepis genetické informace - TRANSKRIPCE DNA mrna, na základě komplementarity bází; pozor T / U DNA-dependentní RNA-polymerasa Aby mohl být gen přepisován, musí proběhnout kaskáda dějů, které vyvolají jeho transkripci (buněčná signalizace transkripční faktory) Před genem je oblast zvaná promotor, tam musí nasednout konkrétní stimulující enzym, který zároveň udá míru intenzity transkripce Proteiny - polymerasa II Start transkripce Promotor má pro tyto vazby signální sekvence: TATA-box / CCAAT-box

13 Přepis informace z genu - TRANSKRIPCE Přepis exonů i intronů Vzniklé vlákno mrna chemicky upraveno, aby se informace přepsaná z DNA nepoškodila a byla molekula RNA rozpoznána jako mrna, která má dále podléhat translaci 5 konec přidání modifikovaného nukleotidu 7-methylguanosinu čepička (cap) 3 konec - za stop-kodonem dlouhý nekódující úsek, za ním signální sekvence a za ní po 18-20bp - polyadenilový konec Vystřižení intronů (nekódující oblasti ) Exony Upravená mrna Protein Introny - Cap (čepička) Polyadenylace Introny vystřiženy (spllicing) Translace

14 Translace Přenos informace z mrna do sekvence aminokyselin (AMK) Utváření polypeptidu na ribosomech (obsahují rrna a proteiny) podjednotky 40S (malá) a 60S (velká) Nutná přítomnost všech možných trna s AMK aktivovaných ATP Translace je zahájena spojením iniciační trna do komplexu s 40S podjednotkou mrna svou 5 čepičkou nasedá do komplexu a je posunována do místa startovacího tripletu AUG (trna-met) 40S a 60S se přiblíží Čtecí rámec kodon / antikodon Ribosomální peptidy zajišťují peptidické vazby mezi AMK Translace ukončena stop-kodonem Polypeptid Ribosom AMK trna s připojenou AMK Antikodon

15 RIBOSOMY - syntéza S Svedbergova jednotka; stupeň sedimentace v rozpouštědle 5.8 S; 18 S; 28 S rrna - geny na chromosomech s nukleolárními organizátory (akrocentrické) (5.8 S; 5 S; 28 S rrna) (18 S rrna) 5 S geny ve větším počtu na různých místech genomu Velká podjednotka 5.8 S; 5 S; 28 S rrna proteinů Malá podjednotka 18S + cca 40 proteinů

16 RIBOSOMY - syntéza Transkripce ribosomálních genů - jadérko Několik fibrilárních center - uvnitř je přítomen řetězec DNA, ze kterého jsou přepisovaná vlákna pre-rrna Fibrilární centrum obklopeno hustou sítí vláken s malými molekulami nukleolární RNA (snorna) upravují vznikající molekuly rrna Nejprve se v jadérku syntetizuje dlouhý prekursor molekul rrna Prekursor vyzrává; následuje jeho štěpení na jednotlivé molekuly rrna Organizační centrum pro vytváření malých a velkých ribosomálních podjednotek Malé a velké ribosomální podjednotky vznikají spojením příslušných rrna s ribosomálními proteiny Vyzrálé malé i velké podjednotky z jadérka k jaderným pórům a do cytoplasmy. V cytoplasmě funkční ribosomy

17 RIBOSOMY syntéza; jádro / jadérko ribosomální DNA Jadérko 18S 5.8S 28S Jádro rrna transkript (prekursorová rrna) 5S gen 5S rrna Malá podjednotka 18S rrna + 40S proteiny Velká podjednotka 5.8S + 28S rrna + 60S proteiny + 5S rrna

18 Genetický kód 5' UUU 3' = Phe 5' UCU 3' = Ser 5' UAU 3' = Tyr 5' UGU 3' = Cys UUC = Phe UCC = Ser UAC = Tyr UGC = Cys UUA = Leu UCA = Ser UAA = stop UGA = stop UUG = Leu UCG = Ser UAG = stop UGG = Trp 5' CUU 3' = Leu 5' CCU 3' = Pro 5' CAU 3' = His 5' CGU 3' = Arg CUC = Leu CCC = Pro CAC = His CGC = Arg CUA = Leu CCA = Pro CAA = Gln CGA = Arg CUG = Leu CCG = Pro CAG = Gln CGG = Arg 5' AUU 3' = Ile 5' ACU 3' = Thr 5' AAU 3' = Asn 5' AGU 3' = Ser AUC = Ile ACC = Thr AAC = Asn AGC = Ser AUA = Ile ACA = Thr AAA = Lys AGA = Arg AUG = Met(start) ACG = Thr AAG = Lys AGG = Arg 5' GUU 3' = Val 5' GCU 3' = Ala 5' GAU 3' = Asp 5' GGU 3' = Gly GUC = Val GCC = Ala GAC = Asp GGC = Gly GUA = Val GCA = Ala GAA = Glu GGA = Gly GUG = Val GCG = Ala GAG = Glu GGG = Gly Start = start kodon ; stop = stop kodon (terminační kodon, nonsense - kodon) Genetický kód: degenerovaný; univerzální; čtení lineární; nepřekryvné

19 Transkripce, translace - procvičení Proveďte všechny kroky vedoucí k tvorbě polypeptidu, který je kódován uvedeným úsekem paměťového řetězce DNA; zahájení iniciačním kodonem 5' ACATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACTGAGAATC 3' Genetický kód 5' UUU 3' = Phe 5' UCU 3' = Ser 5' UAU 3' = Tyr 5' UGU 3' = Cys UUC = Phe UCC = Ser UAC = Tyr UGC = Cys UUA = Leu UCA = Ser UAA = stop UGA = stop UUG = Leu UCG = Ser UAG = stop UGG = Trp 5' CUU 3' = Leu 5' CCU 3' = Pro 5' CAU 3' = His 5' CGU 3' = Arg CUC = Leu CCC = Pro CAC = His CGC = Arg CUA = Leu CCA = Pro CAA = Gln CGA = Arg CUG = Leu CCG = Pro CAG = Gln CGG = Arg 5' AUU 3' = Ile 5' ACU 3' = Thr 5' AAU 3' = Asn 5' AGU 3' = Ser AUC = Ile ACC = Thr AAC = Asn AGC = Ser AUA = Ile ACA = Thr AAA = Lys AGA = Arg AUG = Met(start) ACG = Thr AAG = Lys AGG = Arg 5' GUU 3' = Val 5' GCU 3' = Ala 5' GAU 3' = Asp 5' GGU 3' = Gly GUC = Val GCC = Ala GAC = Asp GGC = Gly GUA = Val GCA = Ala GAA = Glu GGA = Gly GUG = Val GCG = Ala GAG = Glu GGG = Gly Start = start kodon ; stop = stop kodon (terminační kodon, nonsense - kodon)

20 Transkripce, translace - procvičení Proveďte všechny kroky vedoucí k tvorbě polypeptidu, který je kódován uvedeným úsekem paměťového řetězce DNA 5' ACATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACTGAGAATC 3' + vlákno 3' TGTACCAGTCACTGTGACCTCAGTTGACTCTTAG 5' - vlákno 5' ACAUGGUCAGUGACACUGGAGUCAACUGAGAAUC 3' mrna met val ser asp thr gly val asn stop-kodon (terminační)

21 Mutace Náhodná trvalá dědičná změna genetického materiálu Chromosomová (např. inverse, translokace ) Genová (např. bodová mutace záměna nukleotidů; expanze trinukleotidů ) Mutace tolerované (přírodní výběr) neutrální (neovlivňují reprodukční schopnost nositele) výhodné (zvyšují reprodukční schopnost nositele, zlepšují stávající funkce např. duplikace genů nevýhodné (ztráta nebo porucha funkce genu) zakázané (letální neschopnost reprodukce) Každý jedinec přibližně 12 genů s nevýhodnými recesivními mutacemi ; z nich 3-5 genů v homozygotní formě je letálních Frekvence mutací u lidí =

22 Mutace Frekvence mutací s věkem stoupá, zejména v DNA mitochondrií Nejvíce mutací v nejvíce okysličovaných tkáních kosterní a srdeční sval, mozek neurodegenerativní změny související s věkem Mutace Reparace Transkripce DNA Nereparovaná mutace Translace mrna Normální protein Změněný protein

23 Mutagenní faktory Mutace spontánní: chyby při replikaci bodové mutace inekvální crossing-over delece, duplikace poruchy mitózy/meiózy monosomie, trisomie Indukované: vyvolané zevními vlivy (mutageny) fyzikální - ionizující záření (gamma, rtg), UV chemické - polycyklické aromatické uhlovodíky, nitrosaminy, mykotoxiny, těžké kovy (chrom, nikl, arsen, rtuť), azbest biologické např. papilloma viry, některé adenoviry a herpes-viry

24 Bodové mutace Záměny bází a) Neutrální (tiché mutace) b) Záměna aminokyselin v polypeptidu c) Předčasná terminace d) Posun čtecího rámce delece nukleotidu(ů); inserce nukleotidu(ů) e) Duplikace / multiplikace (expanze) Působením mutací mohou vznikat i) nové alely daného genu variabilita znaku ii) škodlivé mutace iii) letální mutace

25 Mutace záměna nukleotidu Genetický kód 5' UUU 3' = Phe 5' UCU 3' = Ser 5' UAU 3' = Tyr 5' UGU 3' = Cys UUC = Phe UCC = Ser UAC = Tyr UGC = Cys UUA = Leu UCA = Ser UAA = stop UGA = stop UUG = Leu UCG = Ser UAG = stop UGG = Trp 5' CUU 3' = Leu 5' CCU 3' = Pro 5' CAU 3' = His 5' CGU 3' = Arg CUC = Leu CCC = Pro CAC = His CGC = Arg CUA = Leu CCA = Pro CAA = Gln CGA = Arg CUG = Leu CCG = Pro CAG = Gln CGG = Arg 5' AUU 3' = Ile 5' ACU 3' = Thr 5' AAU 3' = Asn 5' AGU 3' = Ser AUC = Ile ACC = Thr AAC = Asn AGC = Ser AUA = Ile ACA = Thr AAA = Lys AGA = Arg AUG = Met(start) ACG = Thr AAG = Lys AGG = Arg 5' GUU 3' = Val 5' GCU 3' = Ala 5' GAU 3' = Asp 5' GGU 3' = Gly GUC = Val GCC = Ala GAC = Asp GGC = Gly GUA = Val GCA = Ala GAA = Glu GGA = Gly GUG = Val GCG = Ala GAG = Glu GGG = Gly Start = start kodon ; stop = stop kodon (terminační kodon, nonsense - kodon) Nonsence mutace (bez smyslu) Terminace translace Val Gln Gly... GTG CAG T GGT Val Term Missence mutace (měnící smysl) Záměna aminokyseliny Ala Arg His. GCC TAGG CAC. 5 3 Ala Trp His

26 Mutace delece/inserce nukleotidu(ů) Posun čtecího rámce Lys Glu Lys Ile Gly Thr Arg Ser 5.. AAA GAA AAG ATT GGA ACT AGG TCA AAA GAT TGG AAC TAG 5 3 Lys Asp Trp Asn Term Genetický kód 5' UUU 3' = Phe 5' UCU 3' = Ser 5' UAU 3' = Tyr 5' UGU 3' = Cys UUC = Phe UCC = Ser UAC = Tyr UGC = Cys UUA = Leu UCA = Ser UAA = stop UGA = stop UUG = Leu UCG = Ser UAG = stop UGG = Trp 5' CUU 3' = Leu 5' CCU 3' = Pro 5' CAU 3' = His 5' CGU 3' = Arg CUC = Leu CCC = Pro CAC = His CGC = Arg CUA = Leu CCA = Pro CAA = Gln CGA = Arg CUG = Leu CCG = Pro CAG = Gln CGG = Arg 5' AUU 3' = Ile 5' ACU 3' = Thr 5' AAU 3' = Asn 5' AGU 3' = Ser AUC = Ile ACC = Thr AAC = Asn AGC = Ser AUA = Ile ACA = Thr AAA = Lys AGA = Arg AUG = Met(start) ACG = Thr AAG = Lys AGG = Arg 5' GUU 3' = Val 5' GCU 3' = Ala 5' GAU 3' = Asp 5' GGU 3' = Gly GUC = Val GCC = Ala GAC = Asp GGC = Gly GUA = Val GCA = Ala GAA = Glu GGA = Gly GUG = Val GCG = Ala GAG = Glu GGG = Gly Start = start kodon ; stop = stop kodon (terminační kodon, nonsense - kodon)

27 Posttranslační úpravy proteinů Odstranění iniciačního methioninu Sbalení polypeptidu do 3D struktury Chemická modifikace přidání fosfátů či cukrů Prekurzory proteinů jsou ve vhodných podmínkách štěpeny, aby získali svou funkčnost Membránové proteiny a proteiny určené k exkreci jsou vybaveny v endoplasmatickém retikulu signální sekvencí

28 Praktické uplatnění poznatků molekulární genetiky Genetické inženýrství Pozměnění genetického kódu umělými zásahy Inzerce lidských genů do modelových organismů za účelem produkce konkrétních proteinů (např. inzulin) Diagnostika dědičných chorob Práce s kmenovými buňkami

29 Programy medicíny 21. století Genová terapie Vpravení zdravého genu do nespecifického lokusu nahradí nefunkční gen V procesu homologní rekombinace se vyřadí nefunkční gen a normální gen se dostane na jeho místo v genomu Nefunkční gen bude možné opravit pomocí selektivní reverzní mutace, která vrátí genu jeho běžnou funkci Regulace spínání a vypínání přepisu nestandardního genu Problémy: Nestabilita modifikované DNA v buňkách Zvýšená imunitní reakce na retrovirové vektory Navrácení nebezpečné infekční funkce pozměněných retrovirů Nepomůže u polygenní dědičnosti

30 Transkripce, translace - procvičení Proveďte všechny kroky vedoucí k tvorbě polypeptidu, který je kódován uvedeným úsekem paměťového řetězce DNA; zahájení iniciačním kodonem 5 ' AGCATATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACGGTTGAATGGAATC 3' Genetický kód 5' UUU 3' = Phe 5' UCU 3' = Ser 5' UAU 3' = Tyr 5' UGU 3' = Cys UUC = Phe UCC = Ser UAC = Tyr UGC = Cys UUA = Leu UCA = Ser UAA = stop UGA = stop UUG = Leu UCG = Ser UAG = stop UGG = Trp 5' CUU 3' = Leu 5' CCU 3' = Pro 5' CAU 3' = His 5' CGU 3' = Arg CUC = Leu CCC = Pro CAC = His CGC = Arg CUA = Leu CCA = Pro CAA = Gln CGA = Arg CUG = Leu CCG = Pro CAG = Gln CGG = Arg 5' AUU 3' = Ile 5' ACU 3' = Thr 5' AAU 3' = Asn 5' AGU 3' = Ser AUC = Ile ACC = Thr AAC = Asn AGC = Ser AUA = Ile ACA = Thr AAA = Lys AGA = Arg AUG = Met(start) ACG = Thr AAG = Lys AGG = Arg 5' GUU 3' = Val 5' GCU 3' = Ala 5' GAU 3' = Asp 5' GGU 3' = Gly GUC = Val GCC = Ala GAC = Asp GGC = Gly GUA = Val GCA = Ala GAA = Glu GGA = Gly GUG = Val GCG = Ala GAG = Glu GGG = Gly Start = start kodon ; stop = stop kodon (terminační kodon, nonsense - kodon)

31 Transkripce, translace - procvičení Proveďte všechny kroky vedoucí k tvorbě polypeptidu, který je kódován uvedeným úsekem paměťového řetězce DNA DNA 5' AGCATATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACGGTTGAATGGAATC 3' + vlákno (paměťové) 3' TCGTATACCAGTCACTGTGACCTCAGTTGCCAACTTACCTTAG 5' - vlákno (pracovní) mrna 5' AGCAUAUGGUCAGUGACACUGGAGUCAACGGUUGAAUGGAAUC 3' Sekvence aminokyselin inic met val ser asp thr gly val asn gly stop-kodon (terminační)

32 Mutace - procvičení Paměťový řetězec DNA; otevřený čtecí rámec 5 ' GCATATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACGT 3 Po mutaci: 5 ' GCATATGGTCAGTGGCACTGGAGTCAACGT 3' Genetický kód 5' UUU 3' = Phe 5' UCU 3' = Ser 5' UAU 3' = Tyr 5' UGU 3' = Cys UUC = Phe UCC = Ser UAC = Tyr UGC = Cys UUA = Leu UCA = Ser UAA = stop UGA = stop UUG = Leu UCG = Ser UAG = stop UGG = Trp 5' CUU 3' = Leu 5' CCU 3' = Pro 5' CAU 3' = His 5' CGU 3' = Arg CUC = Leu CCC = Pro CAC = His CGC = Arg CUA = Leu CCA = Pro CAA = Gln CGA = Arg CUG = Leu CCG = Pro CAG = Gln CGG = Arg 5' AUU 3' = Ile 5' ACU 3' = Thr 5' AAU 3' = Asn 5' AGU 3' = Ser AUC = Ile ACC = Thr AAC = Asn AGC = Ser AUA = Ile ACA = Thr AAA = Lys AGA = Arg AUG = Met(start) ACG = Thr AAG = Lys AGG = Arg 5' GUU 3' = Val 5' GCU 3' = Ala 5' GAU 3' = Asp 5' GGU 3' = Gly GUC = Val GCC = Ala GAC = Asp GGC = Gly GUA = Val GCA = Ala GAA = Glu GGA = Gly GUG = Val GCG = Ala GAG = Glu GGG = Gly Start = start kodon ; stop = stop kodon (terminační kodon, nonsense - kodon)

33 Mutace - procvičení Paměťový řetězec DNA; otevřený čtecí rámec 5 ' GCATATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACGT 3 Aminokyseliny: ala tyr gly gln stop Po mutaci: 5 ' GCATATGGTCAGTGGCACTGGAGTCAACGT 3 Aminokyseliny: ala tyr gly gln trp his trp ser gln arg Missence mutace (měnící smysl)

34 Mutace - procvičení Paměťový řetězec DNA; otevřený čtecí rámec 5 ' GCATATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACGT 3 Po mutaci: 5 ' GCATATGGGCAGTGACACTGGAGTCAACGT 3' Genetický kód 5' UUU 3' = Phe 5' UCU 3' = Ser 5' UAU 3' = Tyr 5' UGU 3' = Cys UUC = Phe UCC = Ser UAC = Tyr UGC = Cys UUA = Leu UCA = Ser UAA = stop UGA = stop UUG = Leu UCG = Ser UAG = stop UGG = Trp 5' CUU 3' = Leu 5' CCU 3' = Pro 5' CAU 3' = His 5' CGU 3' = Arg CUC = Leu CCC = Pro CAC = His CGC = Arg CUA = Leu CCA = Pro CAA = Gln CGA = Arg CUG = Leu CCG = Pro CAG = Gln CGG = Arg 5' AUU 3' = Ile 5' ACU 3' = Thr 5' AAU 3' = Asn 5' AGU 3' = Ser AUC = Ile ACC = Thr AAC = Asn AGC = Ser AUA = Ile ACA = Thr AAA = Lys AGA = Arg AUG = Met(start) ACG = Thr AAG = Lys AGG = Arg 5' GUU 3' = Val 5' GCU 3' = Ala 5' GAU 3' = Asp 5' GGU 3' = Gly GUC = Val GCC = Ala GAC = Asp GGC = Gly GUA = Val GCA = Ala GAA = Glu GGA = Gly GUG = Val GCG = Ala GAG = Glu GGG = Gly Start = start kodon ; stop = stop kodon (terminační kodon, nonsense - kodon)

35 Mutace - procvičení Paměťový řetězec DNA; otevřený čtecí rámec 5 ' GCATATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACGT 3 ' Aminokyseliny: ala tyr gly gln stop Po mutaci: 5 ' GCATATGGGCAGTGACACTGGAGTCAACGT 3 ' Aminokyseliny: ala tyr gly gln stop Same-sense mutace (neměnící smysl)

36 Mutace - procvičení Paměťový řetězec DNA; otevřený čtecí rámec 5 ' GCATATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACGT 3 ' Po mutaci: 5 ' GCATATGGTCACAGTGACACTGGAGTCAACGT 3' Genetický kód 5' UUU 3' = Phe 5' UCU 3' = Ser 5' UAU 3' = Tyr 5' UGU 3' = Cys UUC = Phe UCC = Ser UAC = Tyr UGC = Cys UUA = Leu UCA = Ser UAA = stop UGA = stop UUG = Leu UCG = Ser UAG = stop UGG = Trp 5' CUU 3' = Leu 5' CCU 3' = Pro 5' CAU 3' = His 5' CGU 3' = Arg CUC = Leu CCC = Pro CAC = His CGC = Arg CUA = Leu CCA = Pro CAA = Gln CGA = Arg CUG = Leu CCG = Pro CAG = Gln CGG = Arg 5' AUU 3' = Ile 5' ACU 3' = Thr 5' AAU 3' = Asn 5' AGU 3' = Ser AUC = Ile ACC = Thr AAC = Asn AGC = Ser AUA = Ile ACA = Thr AAA = Lys AGA = Arg AUG = Met(start) ACG = Thr AAG = Lys AGG = Arg 5' GUU 3' = Val 5' GCU 3' = Ala 5' GAU 3' = Asp 5' GGU 3' = Gly GUC = Val GCC = Ala GAC = Asp GGC = Gly GUA = Val GCA = Ala GAA = Glu GGA = Gly GUG = Val GCG = Ala GAG = Glu GGG = Gly Start = start kodon ; stop = stop kodon (terminační kodon, nonsense - kodon)

37 Mutace - procvičení Paměťový řetězec DNA; otevřený čtecí rámec 5 ' GCATATGGTCAGTGACACTGGAGTCAACGT 3 ' Aminokyseliny: ala tyr gly gln stop Po mutaci: 5 ' GCATATGGTCACAGTGACACTGGAGTCAACGT 3' Aminokyseliny: ala tyr gly his ser asp thr gly val asn Posun čtecího rámce frame-shift