DNA RNA PROTEINS We also now appreciate that molecular biology

1. DNA RNA PROTEINS We also now appreciate that molecular biology is not a trivial aspect of biological systems. It is at the heart of the matter. Almost all aspects of life are engineered at the molecular level, and without understanding molecules we can only have a very sketchy understanding of life itself. All approaches at a higher level are suspect until confirmed at the molecular level. Francis Crick, 1988

3. Samostatná bunka, ľudské vajíčko s priemerom ~200 mikrometrov (mm), obklopené spermiami, ktoré sú tiež samostatné bunky. Spojenie vajíčka a spermie je na začiatku procesu vzniku ľudského tela s 100 trilliónmi (1014)buniek.

4. Hierarchia komplexnosti živých systémov

5. Nanoputáni

7. Chémia ako centrálna veda pre vývoj aplikovaných disciplín

8. Život by neexistoval bez molekulárneho rozpoznávania s pojmami biošpecificita a molekulárne rozpoznávanie sa stretávame v - supramolekulovej chémii - bioorganickej a biologickej chémii - host-guest chémii - molekulárnych nanotechnológiách - nanofabrikáciách, molekulových manipulátoroch, biosenzoroch, biočipoch - kombinatoriálnej chémii bioinspired organic chemistry (racionalizácia biológie)

9. Budúcnosť patrí na mieru šitým biokonjugátom • komplikované problémy – dobre prešpekulované nástroje • biokonjugát = bio + nebio • bio= biomolekula, napr. nukleozid (špecifita interakcie) • nebio = syntetická molekula (reakcia, detekcia) • nukleové kyselinyako kľúčové ciele poznania,aj terapie • nukleozidyanukleotidyako zložky biokonjugátov • mnoho metódna prípravu biokonjugátov • potrebujeme metódy vhodné preminiaturizáciuaautomatizáciu • biosenzory a laboratóriá na čipoch MedMot2006-04-05

10. How many proteins are possible ? There are 20 x 20 possible dipeptides (202) = 400. There are 400 x 20 possible tripeptides (203) = 8,000. A polypeptide of 100 AAs has 20100(~10130) possibilities. There are only an estimated 1079 atoms in the universe. Only some combinations are used by cells. A bacterial cell contains ~4,400 different proteins. A yeast cell contains ~6,000 different proteins. A human cell contains 50-100,000 different proteins.

16. Arginín, alanín a asparágová kyselina separované elektroforézou pri pH = 5

23. a-helix

24. b-štruktúra (štruktúra skladaného listu)

25. b-peptidy

27. Niektoré zaujímavé prírodné peptidy

30. Syntéza peptidov

32. R. Bruce Merrifield was born in 1921 and received a B.S. and a Ph.D. from the University of California, Los Angeles. He is a professor of chemistryat Rockefeller University. Merrifieldreceived the 1984 Nobel Prize inchemistry for developing automatedsolid-phase peptide synthesis.

33. Robert Merrifield’s peptide synthesizer(Rockefeller University)

41. 2D elektroforeza cca 4000 proteinov E coli_Swiss-2D PAGE database

43. Všeobecná štruktúra enzýmu a jeho zložiek

44. Enzým je makromolekula, obvykle proteín často obsahujúci alebo vyžadujúci jeden alebo viac kovových iónov, ktorá pôsobí ako (bio)katalyzátor zvýšením reakčného toku. Enzým všeobecne katalyzuje len jeden typ reakcie (reakčná selektivita) a pôsobí len na obmedzenú množinu substrátov, alebo len na jeden substrát (substrátová selektivita). Molekuly substrátu sa transformujú na rovnakej funkčnej skupine (regioselektivita), pričom sa transformuje len jeden substrát alebo jeden z enantiomerov, chirálnych substrátov alebo racemických zmesí (enantioselektivita)

46. Enzým ako katalyzátor a regulátor statický systém indukované prispôsobenie

47. Karboxypeptidáza A

48. Nukleozid hydroláza Current Opinion in Structural Biology 2003, 13:731–738

49. Mnohé enzýmové reakcie sú navzájom prísne koordinované