Struktura a funkce biomakromolekul

Podobné dokumenty
Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

Struktura a funkce biomakromolekul

Vazebné interakce protein s DNA

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace

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

Nukleové kyseliny. DeoxyriboNucleic li Acid

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace

Kontrola genové exprese

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

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

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

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

DUM č. 3 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

Struktura a funkce biomakromolekul

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

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

Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL

Molekulárn. rní. biologie Struktura DNA a RNA

Exprese genetické informace

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

NUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace

Globální pohled na průběh replikace dsdna

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

19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza

Exprese genetické informace

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

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

Struktura, vlastnosti a funkce nukleových kyselin, DNA v jádře, chromatin.

Centrální dogma molekulární biologie

Struktura a funkce biomakromolekul

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

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace

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

Syntéza a postranskripční úpravy RNA

Genetika zvířat - MENDELU

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Struktura a funkce biomakromolekul

TRANSLACE - SYNTÉZA BÍLKOVIN

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

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

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Základy molekulární a buněčné biologie. Přípravný kurz Komb.forma studia oboru Všeobecná sestra

Biologie buňky. systém schopný udržovat se a rozmnožovat

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

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

IV117: Úvod do systémové biologie

Bakteriální transpozony

GENETIKA dědičností heredita proměnlivostí variabilitu Dědičnost - heredita podobnými znaky genetickou informací Proměnlivost - variabilita

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Exprese rekombinantních proteinů

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

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

ANOTACE vytvořených/inovovaných materiálů

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Deriváty karboxylových kyselin, aminokyseliny, estery

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

KONTROLA GENOVÉ EXPRESE

Buněčný cyklus a molekulární mechanismy onkogeneze

7. Regulace genové exprese, diferenciace buněk a epigenetika

8. Polysacharidy, glykoproteiny a proteoglykany

Schéma průběhu transkripce

Molekulární základy dědičnosti

Chemická reaktivita NK.

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

jedné aminokyseliny v molekule jednoho z polypeptidů hemoglobinu

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

MOLEKULÁRNÍ ZÁKLADY DĚDIČNOSTI

Molekulární základy dědičnosti

IV117: Úvod do systémové biologie

Molekulární diagnostika

Molekulární základ dědičnosti

O původu života na Zemi Václav Pačes

Buněčné jádro a viry

MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE PROKARYOT

Odvětví genetiky zkoumající strukturu a funkci genů na molekulární úrovni

Nukleosidy, nukleotidy, nukleové kyseliny, genetická informace

Využití metod strojového učení v bioinformatice David Hoksza

ENZYMY A NUKLEOVÉ KYSELINY

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

Přírodní polymery proteiny

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Přípravný kurz z biologie MUDr. Jana Kolářová, CSc. témata 1 Mgr. Kateřina Caltová témata 3-5 doc. PharmDr. Emil Rudolf, Ph.D materiály k

Replikace, transkripce a translace

Tematické okruhy k SZZ v bakalářském studijním oboru Zdravotní laborant bakalářského studijního programu B5345 Specializace ve zdravotnictví

Struktura a organizace genomů

REKOMBINACE Přestavby DNA

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

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Sylabus témat ke zkoušce z lékařské biologie a genetiky. Struktura, reprodukce a rekombinace virů (DNA viry, RNA viry), význam v medicíně

Buňky, tkáně, orgány, soustavy


Metody práce s proteinovými komplexy

BUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA

Struktura nukleových kyselin Vlastnosti genetického materiálu

Transkript:

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 replikace Směr replikace 5' 3' Enzym DNA polymerasa E. coli Pol I (928 aminokyselin, 109 kda) monomer - funkce: opravy a spojování DNA E. coli Pol III (10 podjednotek) - funkce: vlastní replikace Kruhový genom - jeden počátek replikace

DNA polymerasa u E. coli Pol III Pol I

DNA replikace u eukaryot Mechanimus podobný E. coli, ale složitější Lidská buňka: 6 mld bp, diploidní genom, 23 chromosomů Počátky replikace: 1 na 3-300 kbp DNA Pol a b 4 podjednotky (replikace do 200 b), ne 3'-exonucleasa DNA Pol g - mitochondrie DNA Pol d neomezená replikace, 3'- exonucleasová aktivita, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), obdoba prokaryotní Pol III DNA Pol e vysoká účinnost replikace, neobsahuje PCNA

Replikace DNA u eukaryot

Základní dogma molekulární biologie

Transkripce u prokaryot

Transkripce u prokaryot Jediná RNA polymerasa E.coli: RNA polymerasa (465 kda): podjednotky 2, 1 b, 1 b', 1 - b' se váže na DNA - b váže NTPs a interaguje s - rozpoznává sekvenci promoteru na DNA - je důležitá pro stabilitu struktury a interakci s regulačními proteiny

E. coli RNA polymerasa

Lac operon u E. coli Negativní kontrola Positivní kontrola

Vazba lac represoru na DNA

Catabolite Activator Protein (CAP) Positivní kontrola lac operonu CAP je dimer 2 x 22.5 kda N-konec váže camp; C-konec váže DNA Vazba CAP-(cAMP) 2 na DNA pomáhá vytvořit transkripční komplex

Vazba CAP a RNA Pol do oblasti lac promoteru

Vazba CAP-(cAMP) 2 na DNA

Transkripce u eukaryot RNA Pol I transkripce rrna genů RNA Pol II transkripce mrna RNA Pol III transkripce převážně trna genů Velké multimerní proteiny (500-700 kda) Obsahují 2 velké podjednotky podobné b a b' u E. coli RNA Pol podobné katalytické místo Interagují s promoterem prostřednictvím transkripčních faktorů Transcripční faktory rozpoznávají a iniciují transkripci na specifických promoterech Některé transkripční faktory (TFIIIA a TFIIIC) se vážou do sekvencí uvnitř kódující oblasti genu

Transkripční komplex u kvasinek

Strukturní motivy regulačních proteinů Základním předpokladem kontaktu jsou interakce mezi residui proteinu a nukleovými bázemi na dvojšroubovici DNA Většina kontaktů probíhá ve velkém zářezu DNA 80% regulačních proteinů lze zařadit do jedné z těchto skupin: helix-otočka-helix (HTH), zinkové prsty (Zn-finger) a leucinové zipy (bzip) Tyto proteiny obsahují doménu vázající se na DNA a kromě ní ještě většinou další doménu interagující s jinými proteiny

DNA velký a malý zářez

-Helixy a DNA Typickou vlastností proteinů interagujících s DNA je přítomnost -helikálních segmentů, které přesně zapadají do velkého zářezu ve struktuře B-formy DNA Průměr -helixu je 1.2 nm Velký zářez DNA je 1.2 nm široký a od 0.6 do 0.8 nm hluboký Proteiny jsou schopny rozpoznat specifická místa (sekvence) na DNA

Helix-otočka-helix proteiny Jako první objeveny u prokaryot E. coli catabolite activator protein (CAP) Váží se jako dimery do symetrických míst na DNA Obsahují dva -helixy oddělené b-otočkou C-koncový helix zapadá do velkého zářezu DNA; N-koncový helix je stabilizován hydrofobní interakcí s C-koncovým helixem

Vazba Helix-Turn-Helix proteinu na DNA

Vazba CAP dimeru na DNA

Zn-Finger proteiny Jako první objeven TFIIIA u žáby Xenopus laevis Prokázány ve všech organismech Třída C 2 H 2 : domény Cys-x 2 -Cys a His-x 3 -His oddělené 7-8 aminokyselinami - tvoří složené b-vlákno a -helix který zapadá do velkého zářezu DNA Třída C x : 2 domény, každá tvořená 4-6 Cys (ligandy Zn) a -helixem - jeden -helix rozpoznává specifické místo na DNA a druhý ho stabilizuje hydrofobní interakcí

Vazba Zn-finger proteinů na DNA Cx C 2 H 2

Leucinové zipy První objeven C/EBP z jádra buněk krysích jater Prokázány u všech organismů Charakteristické vlastnosti: sekvence 28-residuí s Leu v každé 7. pozici a "bazický region" Amphiphatický - helix, dimer Basický region rozpoznává specifickou sekvenci DNA, vytvořen párem - helixů, které obalují velký zářez na DNA

Leucinový zip amphiphatický helix

Leucinový zip schematická struktura dimeru

Vazba Leucinového zipu na DNA