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 v jadérku.
Nukleové kyseliny Vystavěny ze čtyř monomerních stavebních jednotek nukleotidů Kostru tvoří pentózy a fosfát Lineární molekuly (eukaryota) Nesou genetickou informaci
DNA a RNA jsou tvořeny z nukleotidů Nukleotidy se skládají: 1. z dusíkaté heterocyklické báze 2. z pentosy 3. ze zbytku kyseliny fosforečné thymin - T adenin - A guanin - G cytosin - C uracil - U O NH 2 O NH 2 O HN CH 3 N N HN N N HN O NH N NH H 2 N N NH O NH O NH N N DNA RNA N N NH Purinové deriváty Pyrimidinové deriváty N
Báze
DNA a RNA jsou tvořeny z nukleotidů Nukleotidy se skládají: 1. z dusíkaté heterocyklické báze 2. z pentosy 3. ze zbytku kyseliny fosforečné
DNA a RNA jsou tvořeny z nukleotidů Nukleotidy se skládají: 1. z dusíkaté heterocyklické báze 2. z pentosy 3. ze zbytku kyseliny fosforečné OH HO P OH O
Nukleové kyseliny 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
nukleotid (pentosa + báze + kyselina fosforečná) Fosfoesterová vazba N-glykosidická vazba Dusíkatá báze je N-glykosidicky vázána na příslušné sacharidy.
Fosfodiesterová vazba 5'-konec Na jednom konci DNA je hydroxylová skupina OH pentosy (3'-konec). O -O P O- O N NH 2 N O O O P O- N N O O HN O O N Mezi fosfátovou skupinou a hydroxylovou skupinou na 3. uhlíku na pentose vzniká tzv. fosfodiesterová vazba. CH 3 N NH 2 Na druhém konci DNA je fosfátová skupina od zbytku kyseliny fosforečné (5'-konec). O O P O- O O O O N H 2 N HN O N N N O P O- O O Na povrchu je NA velmi silně záporně nabitá. OH 3'-konec
páteř nukleových kyselin (backbone)
Struktura DNA Primární pořadí nukleotidů 5 3 Sekundární dvojšroubovice Terciární - histony
Sekundární struktura DNA dvojitá šroubovice 1953 James Watson, Francis Crick Rosalind Franklin rentgenostrukturní analýza, helikální struktura
Struktura DNA
Párování bází
Báze Chargaffova pravidla:
DNA se v buňce nachází ve formě duplexu komplementárních a antiparalelních vláken
A B Z
Sekundární struktura DNA
Denaturace DNA
Struktura nukleosomu (funkce histonů)
Úrovně kondenzace chromatinu
DNA - chromosomy Chromosomy jsou většinou značně rozvolněné a nejsou viditelné (tzv. interfázové chromosomy) Na počátku dělení buňky dochází k jejich spiralizaci, zkracování a tím i zviditelnění (tzv. mitotické chromosomy)
Mitotické chromosomy na snímku z elektronového mikroskopu
Lidské chromosomy
Velikost genomu v jednotlivých typech organismů
Typy RNA (ss, riboza, U) trna (transferová) Vybírá správné aminokyseliny a umísťuje je do správného místa na ribosomu, aby mohly být začleněny do rostoucího aminokyselinovéh o řetězce. rrna (ribosomální) Tvoří jádro ribosomů, na kterých je mrna překládána do proteinu. mrna (informační, mediatorová) Vzniká přepisem genů kódujících aminokyselinovou sekvenci proteinů a její základní funkcí je řídit vznik proteinu. rrna a trna vznikají přepisem genů nekódujících aminokyselinovou sekvenci proteinu. Jedná se o tzv. neinformační RNA.
Typy RNA
Struktura trna
MOLEKULOVÁ GENETIKA Replikace: chemická reakce
U bakterií může iniciace následného cyklu předcházet ukončení stávajícího...
Diskontinuální průběh Replikace: chemická reakce
DNA helicase Figure 5-15 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Jak jsou replikovány konce lineárních dvoušroubovic DNA
END
Vyřazené snímky
Bakterie Escherichia coli Genom = 1 kruhová molekula DNA, plazmidy 4 5 mil. nukleotidových párů 4500 genů, každý v jedné kopii (haploidní) 3 tis. různých proteinů
Eukaryotní buňka DNA je obsažena v: jádro mitochondrie 16 500 písmen genetického kódu 37 genů 3 000 mitochondrií vajíčko až 100 000 mitochondrií chloroplasty http://www.scar.utoronto.ca/~olaveson/chloroplast.jpg www.futura-sciences.com/img/mitochondrie.jpg
Eukaryotní buňka Jádro Geny jsou převážně umístěny na chromozomech soustředěných v jádře. Chromozómy Jádra všech buněk jednoho organismu mají stejnou chromozomovou výbavu stejný počet stejný tvar stejné rozměry stejný obsah genů Haploidie Diploidie
DNA - chromosomy Chromosomy jsou většinou značně rozvolněné a nejsou viditelné (tzv. interfázové chromosomy) Na počátku dělení buňky dochází k jejich spiralizaci, zkracování a tím i zviditelnění (tzv. mitotické chromosomy).