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

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

Eva Benešová. Genetika

Exprese genetické informace

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Exprese genetické informace

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

Nukleové kyseliny. DeoxyriboNucleic li Acid

Molekulárn. rní. biologie Struktura DNA a RNA

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

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

NUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace

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

Struktura a funkce nukleových kyselin

Centrální dogma molekulární biologie

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

6. Nukleové kyseliny a molekulová genetika

Syntéza a postranskripční úpravy RNA

Molekulární genetika (Molekulární základy dědičnosti)

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

Genetický kód. Jakmile vznikne funkční mrna, informace v ní obsažená může být ihned použita pro syntézu proteinu.

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace

Genetika zvířat - MENDELU

Nukleové kyseliny Milan Haminger BiGy Brno 2017

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace

Struktura a funkce biomakromolekul

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

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza

Odvětví genetiky zkoumající strukturu a funkci genů na molekulární úrovni

4) pokračování struktury nukleových kyselin

MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE PROKARYOT

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

Nukleosidy, nukleotidy, nukleové kyseliny, genetická informace

Translace (druhý krok genové exprese)

Molekulárn. rní genetika

Schéma průběhu transkripce

Nukleové kyseliny a nadmolekulové komplexy polynukleotidů buněčných struktur

Globální pohled na průběh replikace dsdna

Bílkoviny a rostlinná buňka

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

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

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

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

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

Nukleové kyseliny Replikace DNA Doc. MVDr. Eva Bártová, Ph.D.

Projekt SIPVZ č.0636p2006 Buňka interaktivní výuková aplikace

NUKLEOVÉ KYSELINY. Složení nukleových kyselin. Typy nukleových kyselin:

Přenos genetické informace: Centrální dogma. Odstranění intronů sestřihem RNA

Molekulární genetika

Struktura a funkce biomakromolekul

TRANSLACE - SYNTÉZA BÍLKOVIN

MOLEKULÁRNÍ ZÁKLADY DĚDIČNOSTI

Molekulární základ dědičnosti

Gymnázium, Brno, Elgartova 3

Vazebné interakce protein s DNA

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

7. Regulace genové exprese, diferenciace buněk a epigenetika

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

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

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

Úvod do studia biologie. Základy molekulární genetiky

REPLIKACE, BUNĚČNÝ CYKLUS, ZÁNIK BUNĚK

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

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

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

ÚVOD. Úvod ke struktuře nukleových kyselin Struktura DNA Replikace DNA Opravy DNA

6. Nukleové kyseliny

POLYPEPTIDY. Provitaminy = organické sloučeniny bez vitaminózního účinku, které se v živočišném těle mění působením ÚV záření nebo enzymů na vitaminy.

Jsme tak odlišní. Co nás spojuje..? Nukleové kyseliny

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

Molekulární základy dědičnosti

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

REPLIKACE A REPARACE DNA

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

jedné aminokyseliny v molekule jednoho z polypeptidů hemoglobinu

Molekulární základy dědičnosti

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti NUKLEOVÉ KYSELINY

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

v raném stádiu se embryo rozpadlo do dvou skupin buněk správná odpověď: dvojčata obsahují kopie stejných rodičovských

Přednáška kurzu Bi4010 Základy molekulární biologie, 2016/17 Replikace DNA

Úvod do studia biologie. Základy molekulární genetiky

a) Primární struktura NK NUKLEOTIDY Monomerem NK jsou nukleotidy

-nukleové kyseliny jsou makromolekulární látky, jejichž základní stavební jednotkou je nukleotid každý nukleotid vzniká spojením:

ENZYMY A NUKLEOVÉ KYSELINY

15. Základy molekulární biologie

Nukleové kyseliny. obecný přehled

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

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

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

Nukleové kyseliny příručka pro učitele. Obecné informace:

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

Kontrola genové exprese

BUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA

Molekulární biologie. 4. Transkripce

Transkript:

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, segment DNA kódující informaci potřebnou pro produkci funkčního biologického produktu (většinou proteinu) Reverse transcription

DNA vs. RNA DNA uložení a přenos biologické informace, nutné pro syntézu funkčního produktu (proteinu či RNA) RNA širší spektrum uplatnění rrna součást ribosomu mrna přenos informace z jednoho či více genů do ribosomu trna adaptorové molekuly pro přenos informace z mrna do sekvence AK

3 složky Nukleotidy dusík obsahující báze (purin či pyrimidin) pentosa fosfát

Názvosloví

Minoritní báze v DNA a RNA Neobvyklé či modifikované báze mívají regulační či ochrannou funkci. DNA: methylované formy obvyklých bází RNA: hlavně v trna Buňky mohou obsahovat nukleotidy s fosfátem v jiné pozici než C 5 Př: ribonukleosid 2,3 cyklický monofosfát adenosin 3,5 cyklický monofosfát (camp) guanosin 3,5 cyklický monofosfát (cgmp)

Fosfodiesterová vazba. Vyskytuje se mezi následnými nukleotidy v NK. Stejná u DNA i RNA. 5 - fosfátová skupina jednoho nukleotidu se váže ke 3 hydroxylové skupině dalšího nukleotidu. Konvence: struktura jednoho řetězce NK je psána s 5 koncem vlevo a 3 koncem vpravo. Vzniká tak páteř DNA, tvořená fosfátovými a pentosovými zbytky dusíkaté báze jsou napojeny jako postranní řetězce. Fosfátová skupina je negativně nabitá

Model struktury naznačuje mechanismus předávání genetické informace. DNA je dihelix (sekundární struktura) Hydrofilní kostra je orientována ven, báze jsou uvnitř dihelixu. Řetězce jsou navzájem antiparalelní Ve struktuře je patrný velký a malý žlábek. Formy DNA B-forma: pravotočivá 10 bází / otočka A-forma: pravotočivá 11 bází / otočka Z-forma: levotočivá 12 bází / otočka Pouze 1 žlábek

Zvláštní sekvence DNA Palindromní sekvence: sled znaků, které se čtou stejně zleva doprava jako zprava doleva tedy úsek dvoujšroubovice, jehož pořadí bází je v obou vláknech totožné, ale při protisměrném čtení. Obvykle cílové sekvence pro restrikční endonukleasy. Zrcadlová sekvence sama se sebou vlásenku netvoří. Mohou tvořit vlásenky a křížové formy (jsou samy k sobě komplementární). Mnoho proteinů vážících se na DNA rozeznává palindromní sekvence.

Geny a chromosomy Genom úplná genetická informace organismu soubor všech chromosomálních genů daného organismu. Gen úsek molekuly DNA obsahující informaci pro synthesu funkčního biologického produktu (polypeptidu či RNA se strukturní či katalytickou funkcí). Chromosom útvar tvořený DNA a basickými proteiny (histony), obsahující základní genetický materiál buňky. Biologický druh obsahuje pro něj typickou sadu chromosomů. Lidská somatická buňka obsahuje 46 chromosomů. Centromera sekvence DNA zajišťující během buněčného dělení vazbu proteinů, které váží chromosom k mitotickému vřeténku nezbytné pro dělení chromosomálních setů do dceřínných buněk. Telomera úseky na koncích eukaryotních chromosomů, napomáhají její stabilizaci obsahují repetitivní sekvence. Neprobíhá u nich obyčejná replikace, tyto sekvence přidává telomerasa.

Struktura chromosomu Chromatin Sestává z vláken obsahujících protein a DNA. DNA je zde těsně asociována s proteiny (histony), které balí DNA a uspořádávájí ji do strukturních jednotek = nukleosomů. Histony malé basické proteiny (velký podíl Arg a Lys) eukaryotní organismy obsahují 5 tříd histonů. Ovinutí DNA kolem histonů zkracuje molekulu DNA cca 7x. Celkové zkrácení v chromosomu je ovšem asi 10 000x.

Replikace kopírování semikonzervativní DNA polymerasa prokaryota jeden počátek replikace eukaryota více počátků na jednom chromozomu

Mechanismus replikace protein DnaA se naváže na počátek replikace (ori) helikasa se naváže před místo pro tvorby replikační vidličky a začne tvořit jednořetězcové DNA na jednořetězcové DNA se váže protein SSB, brání opětovné asociaci vazba primasy, syntesa RNA primerů vazba dimeru DNA polymerasy III k počátku replikace, extenze RNA primerů kontinuální prodlužování vedoucího řetězce, tvorba Okazakiho fragmentů na opožďujícím se řetězci, DNA polym III nahrazení RNA primerů DNA pomocí DNA polymerasy I na opožďujícím se řetězci spojení Okazakiho fragmentů DNA ligasou terminace na specifických sekvencích, vazba Tus proteinu, inhibuje helikasu a tím zastaví postup vidlice. postreplikační úpravy methylace

Transkripce syntesa RNA prokaryota enzym DNA-dependentní RNA polymerasa transkripční jednotka operon (řízeno promotorem a operátorem) promotory jsou si podobné, afinita k RNA polymerase RNA polymerasa holoenzym tvořen podjednotkami - stabilita komplexu - vazba ribonukleotidů na polymerasu - vazba k DNA - vazba k promotoru rozdíly u eukaryot není organizace genů v operonech 3 RNA polymerázy, specifické I pre-rrna II- pre-mrna, malé rrna III pre-trna, malé rrna regulace transkripce není přes operátor ale enhancerové a silencerové sekvence před vlastní přepisovanou oblastí mnohem komplikovanější oddělení transkripce a translace

Transkripce Iniciace vazba podjednotky na komplex αββ vazba holoenzymu na oblast nad promotorem posun polymerasy na promotor, rozpoznání sekvence, rozvolnění DNA řetězců vazba ATP na holoenzym syntéza řetězce RNA (po spojení prvních asi 4 nukleotidů odpadne podjednotka) Elongace postup polymerasy podél řetězce, syntesa RNA

Transkripce terminace nezávislá na faktoru po rozpoznání terminační sekvence tvorba vlásenky, polymerasa se zastaví a komplex se rozpadne na DNA, RNA a polymerasu závislá na faktoru faktor se váže na RNA, postupuje směrem k polymerase, když se polymerasa na terminátoru zastaví, dojde ke kontaktu, uvolní se RNA a následně i polymerasa, spotřeba ATP posttranskripční modifikace u eukaryot tvorba čepičky na 5 konci ochrana před hydrolysou polyadenylace na 3 konci ochrana před hydrolysou a pro transfer do cytoplasmy sestřih vystříhání intronů z hnrna, dva mechanismy s využitím proteinů rozpoznají specifické sekvence, vytvoří smyčku a vystříhnou nežádoucí část samosestřih RNA s katalytickou aktivitou, nepotřebuje proteiny

DNA (kódující řetězec): ATG CAT AAA AGG TCC TAA mrna: AUG CAU AAA AGG UCC UAA antikodon: UAC GUA UUU UCC AGG AUU protein: Met His Lys Arg Ser