640 likes | 891 Views
ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ. ΜΑΘΗΜΑ 1 &2. ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΡΑΜΠΙΑΣ PhD ΜΟΡΙΑΚΟΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ. ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ. ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΡΑΜΠΙΑΣ PhD Μοριακός Βιολόγος Μεταδιδακτορικός υπότροφος Ιατροβιολογικό Ίδρυμα Ακαδημίας Αθηνών. Email: rampias@gmail.com. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ.
E N D
ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΜΑΘΗΜΑ 1&2 ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΡΑΜΠΙΑΣ PhD ΜΟΡΙΑΚΟΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ
ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΡΑΜΠΙΑΣ PhDΜοριακός ΒιολόγοςΜεταδιδακτορικός υπότροφοςΙατροβιολογικό Ίδρυμα Ακαδημίας Αθηνών • Email: rampias@gmail.com
ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ • Μοριακή Βιολογία ειναι ο κλάδος της Βιολογίας που μελετά την γονιδιακή δομή και λειτουργία σε μοριακό επίπεδο. • Το πεδίο της μοριακής βιολογίας επικαλύπτεται απο άλλους κλάδους της βιολογίας όπως η γενετική και η βιοχημεία. • Το πεδίο της εφαρμοσμένης μοριακής βιολογίας επικεντρώνεται σε εφαρμογές της μοριακής βιολογίας σε διάφορους τομείς, όπως στην υγεία, την βιοτεχνολογία, την μικροβιολογία, την κλινική διαγνωστική κ.τ.λ
ΜΑΘΗΜΑ 1&2 ΣΥΝΤΟΜΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΔΟΓΜΑ ΤΗΣ ΜΟΡΙΑΚΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Η ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΟΥ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΣΕ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥΣ/ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥΣ ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ DNA ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΓΟΝΙΔΙΑΚΗΣ ΕΚΦΡΑΣΗΣ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ
Η ΡΟΗΣ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΕΙΝΑΙ ΚΟΙΝΗ ΣΕ ΟΛΟΥΣ ΤΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ
ΤΟ ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΔΟΓΜΑ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΟΙ ΠΑΡΑΛΛΑΓΕΣ ΤΟΥ Κεντρικό δόγμα Βιολογίας (F.Crick, 1958) DNA → RNA →πρωτεΐνες Σήμερα λόγω: 1) ύπαρξης ιών με γενετικό υλικό RNA 2) του ενζύμου αντίστροφη μεταγραφάση που χρησιμοποιεί ως καλούπι το RNA για να συνθέσει DNA 3) ύπαρξης ορισμένων ιών στους οποίους το RNA αυτοδιπλασιάζεται Το κεντρικό δόγμα της Βιολογίας γίνεται: DNA ⇄ RNA →πρωτεΐνες • Νουκλεϊκά οξέα → πρωτεΐνες
Αντιγραφή → διαιώνιση γενετικής πληροφορίας • Μεταγραφή καθορίζει: • ποια γονίδια θα εκφραστούν • σε ποιους ιστούς • σε ποιο στάδιο ανάπτυξης • Μετάφραση: • χρησιμοποιεί την πληροφορία → σύνθεση πολυπεπτιδίου • Δύο κατηγορίες γονιδίων • Γονίδια που μεταγράφονται σε mRNA και μεταφράζονται σε πρωτεΐνες • Γονίδια που μεταγράφονται και παράγουν tRNA, rRNAκαιsnRNA
Είδη RNA • Αγγελιοφόρο RNA (mRNA): μεταφέρει την πληροφορία → σύνθεση πρωτεΐνης • Ριβοσωμικό RNA (rRNA): συνδέεται με πρωτεΐνες → σχηματίζει το ριβόσωμα (απαραίτητο για την πρωτεϊνοσύνθεση) • Μεταφορικό RNA (tRNA): μεταφέρει συγκεκριμένο αμινοξύ στο σημείο της πρωτεϊνοσύνθεσης • Μικρό πυρηνικό RNA (snRNA): συνδέεται με πρωτεΐνες → σχηματίζει μικρά ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σύμπλοκα → καταλύει την ωρίμανση του mRNA (μόνο στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς)
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΟΥ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΣΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Α.
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΟΥ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΣΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Β.
Ο ΟΓΚΟΣ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΕΙΝΑΙ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΣ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΕ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥΣ ΚΑΙ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥΣ
ΤΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΤΟΥ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΟΣ ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΕΥΘΕΩΣ ΑΝΑΛΟΓΟ ΜΕ ΤΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΤΩΝ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΣΤΟΥΣ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥΣ
ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΧΡΩΜΑΤΙΝΗΣ ΣΤΟ ΕΥΚΑΡΥΣΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ
ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΑ ΚΑΡΥΟΤΥΠΟΣ
ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΧΡΩΜΑΤΙΝΗΣ ΣΤΟ ΕΥΚΑΡΥΣΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ
Η ΡΟΗ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΕΙΝΑΙ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΣΤΟ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ
ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΔΕΟΞΥΡΙΒΟΝΟΥΚΛΕΙΚΟΥ ΟΞΕΟΣ (DNA) Α.
Η ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ DNA ΕΙΝΑΙ ΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΗ ΜΕ ΤΗΝΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗΗ ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ DNA ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΚΑΤΑ ΤΗΝ S ΦΑΣΗ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΥΗ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ ΕΙΝΑΙ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΤΗΝ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΙΣΤΩΝ ΤΟΥ
ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ/ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΓΕΝΟΜΙΚΟΥ DNA.
ΑΝΑΠΤΥΞΗ, ΓΗΡΑΝΣΗ Α C Β
ΕΠΑΓΩΓΗ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΔΙΑΙΡΕΣΗΣ ΑΥΞΗΤΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ
Ημισυντηρητικός μηχανισμός διπλασιασμού του DNA
Η ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ DNA ΠΡΟΥΠΟΘΕΤΕΙ ΤΗΝ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΠΟΛΛΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΕΝΖΥΜΩΝ ΚΑΙ ΠΡΩΤΕΙΝΩΝ
Η ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΗΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΥΣΙΔΑΣ ΓΙΝΕΤΑΙ ΠΑΝΤΑ ΣΤΗΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ 5’ -> 3’
ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ DNA • Γίνεται μόνο μια φορά πριν την κυτταρική διαίρεση, στη διάρκεια της μεσόφασης • Ευκαρυωτικά κύτταρα: πυρήνας, μιτοχόνδρια, χλωροπλάστες • Προκαρυωτικά κύτταρα: κυτταρόπλασμα • Ιοί: εσωτερικό του κυττάρου ξενιστή • Ημισυντηρητικός μηχανισμός διπλασιασμού του DNA: • 2 θυγατρικά μόρια, πανομοιότυπα με το μητρικό • Αποτελούνται από 1 παλιά και 1 καινούργια αλυσίδα
ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ RNA ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ
ΣΤΟΥΣ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Η ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΕΙΝΑΙ ΣΥΖΕΥΓΜΕΝΗ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ
ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΠΟΛΛΑ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΕΙΔΗ RNA ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΑΠΟ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ
Η ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΟΥ RNA ΑΚΟΛΟΥΘΕΙ ΤΟΝ ΚΑΝΟΝΑ ΤΗΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑΣ
ΥΠΟΚΙΝΗΤΗΣ ΓΟΝΙΔΙΟΥ-ΕΝΑΡΞΗ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗΣ-ΣΙΝΙΑΛΟ ΠΟΛΥΑΔΕΝΥΛΙΩΣΗΣ-ΛΗΞΗ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗΣ
ΕΠΙΓΕΝΕΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗΣ
Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΩΡΙΜΑΝΣΗΣ RNA ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΜΟΝΟ ΣΤΟΥΣ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ
Πρόδρομο mRNA περιέχει: • Εσώνια: αλληλουχίεςπου δεν μεταφράζονταισε αμινοξέα • Εξώνια: αλληλουχίες πουμεταφράζονται σε αμινοξέα Διαδικασία ωρίμανσης • Γίνεται στον πυρήνα • Τα ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σύμπλοκα κόβουν τα εσώνια και ενώνουν τα εξώνια → σχηματισμός ώριμου mRNA που έχει τις 5’ και 3’ αμετάφραστες περιοχές
ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΣΗΜΑΤΟΣ (CELL SIGNALING) ΚΑΙ ΓΟΝΙΔΙΑΚΗ ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ