Otázka: DNA, RNA, proteosyntéza
Předmět: Biologie
Přidal(a): Miska123
Nukleové kyseliny
- jsou spolu s bílkovinami nejdůležitější makromolekulární sloučeniny a složky všech organizmů
- jsou zdrojem a nositelem genetické informace
- jsou předmětem výzkumu oboru molekulární biologie
- 1869 poprvé izolovaná DNA
- 1909 vznik termínu gen
- 1911 gen jako základní jednotka dědičnosti
- 1944 DNA jako nositelka genetické informace, McCarty Avery, Mac Leod,
- 1953 dvoušroubovicová struktura DNA: J.D. Watson, F. H. C. Crick
- 1955 DNA polymeráza – enzym kopírující DNA
Základní stavební jednotky
- Báze
- Cukry
- Fosfát
Struktura a složení nukleových kyselin
- řetězce jsou navzájem spojeny vodíkovými vazbami mezi bázemi
- NK jsou složeny ze strukturních podjednotek – nukleotidů
- každý nukleotid obsahuje kyselinu trihydrofosforečnou,
- cukr s pěti atomy uhlíku (deoxyribózu nebo ribózu) a
- heterocyklickou dusíkatou bázi (adenin, guanin, cytosin a tymin nebo uracil).
- Jednotlivé nukleotidy se od sebe liší přítomností různého typu dusíkaté báze.
DNA
- Je nositelkou genetické informace.
- lineární tvar a je tvořena dvěma navzájem se obtáčejícími polynukleotidovými řetězci.
- stavební složky: kyselina trihydrofosforečná, deoxyribóza a dusíkaté báze adenin, guanin, cytosin, tymin – A, G, C, T.
- A=T
- C=G
- DNA má schopnost samozdvojení – replikace.
Replikace DNA
- při replikaci dochází k přerušování vodíkových můstků mezi bázemi a k postupnému uvolňování polynukleotidových řetězců od sebe
- k uvolněným bázím se připojují volné nukleotidy, komplementární k nukleotidové matrici jednotlivých řetězců.
- tímto způsobem vzniknou z jedné molekuly DNA dvě naprosto stejné molekuly DNA.
Chromosomy
- v jádře buněk eukaryotických organismů je obsaženo více molekul DNA. Každá molekula DNA je poskládaná do kompaktní struktury –
- soubor chromosomů se nazývá karyotyp.
- základní stavební jednotkou chromosomu jsou nukleosomy – útvary tvořené 8 histony (protein), které jsou omotány částí molekuly DNA.
RNA
- tvořena jedním polynukleotidovým řetězcem
- podobná struktura jako DNA – složena z nukleotidů.
- v nukleotidech je cukerná složka ribóza a dusíkatá báze tymin je nahrazena
- A=U
- C=G
Typy RNA
- m-RNA – messenger RNA, informační RNA;
přenáší dědičnou informaci, která je uložena v DNA a kóduje
přesné pořadí aminokyselin v bílkovině;
- t-RNA – transferová RNA; přináší aminokyseliny na správné místo vznikajícího polypeptidu
- r-RNA – ribozomální RNA; tvoří stavební složku ribozomů
- RNA se tvoří v jádře přepisem části DNA nesoucí informaci pro tvorbu RNA.
Proteosyntéza
= tvorba bílkovin
Transkripce
- přepis genetické informace z DNA do mRNA
- většinou se transkribuje jeden gen – slouží jako předpis pro vznik konkrétní mRNA
- transkripce řízena enzymy – RNA-polymerázy
- probíhá ve směru 5‘ → 3‘
- při přepisu DNA platí komplementarita bází NK:
- A–T
- C–G (v molekule RNA je místo T zařazen U !!)
- poté co vznikne molekula mRNA, dochází k její úpravě – tzv. sestřihu (probíhá podobně jako sestřih filmu)
- DNA totiž obsahuje kromě sekvencí nesoucích informaci (kódujících sekvencí – tzv. exony) i nekódující sekvence (tzv. introny). Tyto sekvence jsou po vzniku mRNA z její molekuly vystřiženy
Translace
- vlastní tvorba bílkoviny
- = překlad sekvence nukleotidů mRNA do sekvence AMK v primární struktuře proteinu (mRNA à protein)
Pro translaci je potřeba:
- mRNA
- tRNA (z cytoplazmy)
- enzymy katalyzující jednotlivé reakce
Translace probíhá na ribozomech:
- volné ribozomy – zde vznik proteinů pro potřeby buňky (zůstanou uvnitř)
- ribozomy na ER – zde vzniklé proteiny transportovány mimo buňku
- na jednom vlákně mRNA obvykle seřazeno více ribozomů → tvoří POLYZOM
3 fáze translace:
- před iniciací musí být aktivovány AMK (spotřeba ATP)
- aktivované AMK jsou připojeny na 3‘ konec své tRNA
- Iniciace
- translace mRNA začíná na určitém kodonu – tzv iniciační kodon – AUG
- Elongace
- každý z typů tRNA má v určitém místě své molekulární struktury triplet – tzv. antikodon, který je komplementární s kodónem mRNA pro aminokyselinu odpovídající tomuto typu tRNA.
- Mezi dvěma aminokyselinami vedle sebe vznikne peptidová vazba
- Terminace
- translace je ukončena navázáním terminačních faktorů na stop kodon
- ribozomové jednotky se rozpojí
