Otázka: Molekulová genetika
Předmět: Biologie
Přidal(a): janistka
Základní genetické pojmy
- genetika = věda o dědičnosti a proměnlivosti , zakladatel Mendel – hrách – 7 dědičných znaků
- dědičnost = schopnost rodičovských organismů předávat své vlastnoosti v podobě vloh svým potomkům , zachovává charakteristické znaky organismů – pokračování biologického druhu
- proměnlivost = schopnost organismu měnit své vlastnosti, kombinace vloh a vznik nových, umožňuje adaptaci organismu – vývoj biologického druhu
- gen = vloha = konkrétní úsek molekuly DNA, který nese informaci o tvorbě určité bílkoviny
- exprese genu = vytvoření určité bílkoviny – tvorba znaku organismu – realizace genetické informace
- lotus = místo na chromozomu obsahující jeden gen
- alela = konkrétní forma genu
- genom = soubor všech genů v jedné buňce – jaderný nebo mimojaderný
- genotyp = soubor všech genů v organismu
- fenotyp = soubor všech pozorovatelných vlastností a znaků , vzniká činností organismů
- genofond = soubor všech genů v populaci
- heterozygot = organismus , jehož alely jsou různé
- homozygot = organismus, jehož alely jsou stejné
- Alely : – a,b = malá alela = recesivní
- A, B = velká alela = dominatní
vztahy mezi alelami
- úplná dominance = dominantní alela úplně potlačí projev alely recesivní
- neúplná dominance a recesivita = dominantní alela nepotlačuje zcela projev alely recesivní – alela recesivní se také částečně uplatní
- kodominace = každá z dominantních alel v heterozygotní kombinaci se projeví v plné míře a navzájem se neovlivňují – krevní skupiny – AB
znaky organismu
- anatomicko morfologické – vzhled
- fyziologické – fotosyntéza, buněčné dýchání
- psychologické
- znaky kvalitativní = barva květů, srsti, očí, tvar plodů , geny velkého účinku, mají velký fenotypový účinek, jeden gen = jeden znak
- znaky kvantitativní = výška, délka, hmotnost, geny malého účinku,menší projev fenotypu, větší vliv prostředí, několik genů = jeden znak
nukleové kyseliny
- DNA, RNA, maktomolekula
- histonové pouzdro
- cukr – polysacharid
- aminokyseliny protein
- nukleotid – nukleová kyselina
nukleotid:
- cukerná složka – pentoza – D – riboza RNA, 2 – deoxy D – riboza DNA
- dusíkaté báze – pyrimidin, purin ( adenin, cytosin…)
- fosfát h3po3
esterová vazba – cukr, fosfát
glykosidická vazba – cukr, báze
nukleosid – cukr + dusíkatá báze
nkleotid – cukr + báze + fosfát
thymin adenin – dvojná vazba
glycin cytosin – trojná vazba
struktura nukleových kyselin
- primární – lineární postavení
- sekundární – stáčivá vlákna
- tercierní – uspořádání řetězců v prostoru
- konformace – tvar , délka řetězců
- cirkulární DNA – kruhová – bakterie
typy RNA:
- m RNA – mediátorová , kodování proteinů, přepis informací o primární struktuře bílkovin z DNA, matrice pro syntézu bílkovin
- r RNA – součást ribozomů, součást proteosyntézy
- t RNA – adaptor mezi mRNA a aminokyselinou , pro každou aminokyselinu existuje aspoň jedna tRNA
- malé RNA – další procesy v buňce
- transferová RNA – struktura jetelového listu, 3 konstantní smyčky , 1 variabilní
- antikodon – jedna smyčka , čte zápis na mediátorové RNA
- mazebné místo pro AMK
Replikace DNA
- původní DNA se rozdělí v místě vodíkových můstků, kam se naváže nová DNA
- genová exprese = replikace DNA, při S fázi u buněk
- vzor – původní vlákno DNA
- materiál – nukleotid
- dělníci – DNA polymeráza
- energie – ATP
- dvojšroubovice se rozplétá a oba řetězce slouží jako matrice pro syntézu komplementárních řetězců – dvě nové molekuly
- rozplétání probíhá v iniciačním místě
- rozvětvení se nazývá replikační vidlička
- chromozom může mít až stovky počátků ( iniciačních míst)
- vlákno DNA je asymetrické – 3konec – hydroxylová skupina pentoxy, 5 konec – fosfátová skupina
- směr replikace je od 5 ke 3
- primer = kousek \DNA zahajující replikaci
- rychlost replikace – genom 8 hodin, chromozom 3 minuty, bakterie – 100 nukleotidů /s
geny
- strukturní – kodují strukturu bílkovin
- regulační – regulují expesy struktury
- geny pro RNA – syntéza tRNA a rRNA
- monogenní – kvalitativní
- polygenní – kvantitativní
- molekula DNA – více genů
- gen = jedna bílkovina
genetický kod
- trojice nukleotidů = triplet
- koduje zařízení Amk do řetězce
- pořadí AMK v bílkovině
- 1) tripletový = ze 3 písmen a, g, c
- 2) degenerovaný – 1 AMK koduje víc tripletů
- 3) univerzální – stejný pro všechny organismy
- 4) nepřekrývavý – lineární pořadí
- AUG – iniciační kodon – methionin, zahajuje syntézu bílkovin
- UAA, UAG, UGA = terminační kodon – ukončuje proces
- DNA – mRNA- tRNA – bílkovina
molekulární základy dědičnosti
Proteosyntéza
- výroba bílkovin
- 2fáze – transkripce = přepis z DNA do mRNA
- translace = informace je přeložena z pořadí bází v RNA do pořadí AMK v bílkovině
transkripce
- vzniká RNA, která vzniká z jednoho řetězce DNA
- primární transkript je dále upravován
- můžou nastat chyby
- sestřih RNA – kodující části – exony
– nekodující části – introny, vystřihávají se = postranskripční přepis
- u virů – reverzní transkripce
translace
- překlad genetické informace z pořadí nukleoditů v RNA do pořadí AMK
- místo – ribozom
- vzor – vlákno RNA
- materiál – AMK
- dělníci – enzymy RNA
- pomocníci – t RNA
energie ATP - navázání AMK na tRNA
- připojení antikodonu t RNA na kodon mRNA
tvorba bílkovin v ribozomu
- 2 podjednotky – malá – mRNA
- velká – E místo (exit), P místo (polypeptid), A místo (tRNA, AMK)
- prodlužování molekuly = elongace
- 1)2 podjednotky ribozomu se na sebe napojují methioninem
- 2)přijde tRNA s kompatibilní AMK
- 3)napojí se peptidickou vazbou na předchozí
- 4)posune se na E místo
- 5)tRNA odchází
- konečná fáze = terminace – stop kodon
- na 1 mRNA najdeme více ribozomů – cytoplazma, endoplazmatické retikulum
genetické zákony
- základní zákonitosti mezi přenosem znaků z rodičů
- hybridizace = křížení
- hybrid = kříženec
- P = parienrální generace
- F1 = první generace – filius
první Mendelův genetický zákon
- o uniformitě 2 homozygotů při vzájemném křížení vznikají potomci genotypově i fenotypově stejní
druhý Mendelův zákon
- zákon o nestejnorodé druhé filiální generaci
třetí Mendelův zákon
- zákon o nezávislé kombinatelnosti alel( dihybridní křížení )
- rozchod= segregace – nezávislost na sobě
- geny musí být na různých chromozomech
