1 / 50

Princip syntézy bílkovin ( proteosyntézy )

Princip syntézy bílkovin ( proteosyntézy ). V jádře - transkripce - vznik m RNA m RNA z jádra do cytoplazmy - seřazeny triplety N bází = kodony - naváže ribozómy  kodon ripletový = trojice nukleotidů ( bazí ) určuje 1 AK první triplet mRNA = iniciační = začátek syntézy

winter-shannon
Download Presentation

Princip syntézy bílkovin ( proteosyntézy )

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Princip syntézy bílkovin ( proteosyntézy) V jádře - transkripce - vznik m RNA m RNA z jádra do cytoplazmy - seřazeny triplety N bází = kodony - naváže ribozómy  kodon ripletový= trojice nukleotidů (bazí) určuje 1 AK první triplet mRNA= iniciační = začátek syntézy poslední triplet = teminační= ukončení syntézy bíkovin na vlákno m RNA se řadí triplety t RNA = antikodony triplety t RNA se řadí podle příslušné AK AK spojovány peptidovou vazbou Ukončení přepisu = uvolnění bíkoviny

  2. Molekulární základy genetiky Molekulární genetika zkoumá : geny zakódované v nukleových kyselinách DNA ( RNA ) replikaci = zdvojování DNA v buněčném cyklu realizace informací = exprimaci transkripci = přepis DNA do RNA translaci = překlad do proteinů jak jsou tyto fyziologické molekulární procesy řízeny jaké vlivy do nich zasahují rušivě

  3. Charakteristika molekulární genetiky Molekulární genetika je genetika na úrovni molekul Genetická informace = informace pro syntézu bílkovin Proteinová skladba buněk = základ morfologických i funkčních znaků Parametry proteinů jsou řízeny nukleovými kyselinami DNA, RNA Nukleové kyseliny nesou genetické informace

  4. DNA V DNA je informace uložena a kopírována při replikaci při mitóze přenášena do dceřinných buněk při meiozepřenášena do pohlavních buněk Jednotkou genetické informace je gen Gen je přesně vymezenou částí makromolekuly DNA Výjimka - ve virech je nositelkou genetické informace RNA

  5. Struktura DNA

  6. Realizace genetické informace ( exprese genu ) Transkripce translace DNA--------------- RNA ------------- bílkoviny

  7. Charakteristika DNA DNA = deoxyribonukleová kyselina = nositelka genetické informace = v jádře buňky u eukaryot = v cytoplazmě u prokyryot ( bakterie ) = kóduje a zadává buňkám jejich program = předurčuje vývoj a vlastnosti celého organismu = hlavní složka chromatinu= směs NK + proteinů = 1 makromolekula DNA nese více genů = 1 gen = 1 bíkovina

  8. Charakteristika RNA RNA = ribonukleová kyselina = v jadérku buňky mRNA = messenger RNA – přenos genetické informace z jádra do cytoplazmy = nese informaci o začátku přepisu( iniciaci ), pořadí, počtu AK a ukončení přepisu ( terminaci) tRNA = transferová = přisouvá AK k místu syntézy bílkoviny = tvar trojlístku, na 1 smyčce antikodon =trojice bazí paralelní ke kodonu na mRNA rRNA = ribozomální – funkce při syntéze bílkovin – součást ribozomů

  9. Šroubovice RNA, DNA

  10. Struktura DNA makromolekula - polymer 2 řetězce nukleotidů stočené do spirály dvoušrobovice DNA spojené vodíkovými můstky vodíkové můstky spojují dusíkaté báze základní stavební jednotkou je nukleotid ( 4 typy lišící se bázemi )

  11. Nukleotid = dusíkatá báze + cukr + fosfát 1. dusíkaté báze a)– purinová : adenin (A), quanin( G) b)pyrimidinová : cytozin (C), tymin (T) 2. cukr = deoxyribóza = pětiuhlíkatý = 5C 3. fosfát = zbytek kyseliny ortofosforečné

  12. Dusíkaté báze DNA, RNA

  13. Komplementarita bází Komplemetaritabazí = párování = doplňkovost  A se páruje s T, T - A (vzájemně jsou spojeny dvěma vodíkovými vazbami) G se páruje s C , C - G (vzájemně jsou spojeny třemi vodíkovými vazbami)

  14. Párování bází A - T

  15. Párování bází G - C

  16. Struktura RNA 1 polynukleotidový řetězec stočený do spirály = jednoduchá šroubovice typy RNA se prostorově od sebe liší základní stavební jednotkou = nukleotid 1. dusíkaté báze = a) purinová : adenin (A), quanin( G) b) pyrimidinová cytozin (C), uracyl( U ) 2. cukr = ribóza = pětiuhlíkatý = 5C 3. fosfát = zbytek kyseliny ortofosforečné

  17. Replikace DNA zdvojení existující molekuly DNA = reduplikace = syntéza DNA = vytvoření kopie DNA šíří se oběma směry probíhá v jádře buňky kopírování genetické informace, umožňuje přenos z generace na generaci replikace DNA  následuje dělení buňky začíná na mnoha místech současně (uEukaryot) Začíná na jednom místě kruhové DNA ( u Prokaryot ) Vzor = matrice pro nová vlákna = mateřská molekula DNA Nová molekula DNA = jeden řetězec z původní DNA + jeden nový syntetizovaný

  18. Replikace DNA

  19. Princip replikace Replikace DNA probíhá z jednoho místa a šíří se oběma směry 3 základní kroky : Iniciace Elongace Terminace

  20. Iniciace DNA helikáza rozplétá šroubovici oddělení vodíkových můstků

  21. Elongace přidávání nukleotidů DNA polymeráza syntetizuje komplementární řetězce DNA pracuje jen ve směru 5'—>3',  od pátého uhlíku deoxyribózy. umí připojit nové nukleotidy pouze na 3' uhlík deoxyribózy. DNA polymeráza není schopna replikovat koncové části chromozomů = telomery replikovaná DNA je kratší Během meiózy se velikost telomer obnovuje pomocí telomeráz Komplementarita N bází při přepisu z DNA do DNA = A - T, T - A, C - G, G - C

  22. Terminace ukončení replikace řetězce nukleotidů se spojují enzymem ligáza vytváři 2 nová vlákna DNA

  23. Příklad 1 komplementarity Máš jedno vlákno DNA , přiřaď k němu komplementární báze druhého vlákna a)AGCTCCTA

  24. Řešení1 Řešení : T C G A G G A T

  25. Příklad 2 Máš jedno vlákno DNA , přiřaď k němu komplementární báze druhého vlákna DNA b) C C G T A T G

  26. Řešení 2: G G C A T A C

  27. Replikace DNA

  28. Transkripce Na základě jednoho řetězce DNA vytváří vlákno jiné Přepis DNA do některých struktur RNA ( m - RNA, t- RNA, r - RNA ) Transkripce probíhá v jádře podle DNA ( ale i v mitochondriích a chloroplastech ) Tvrzení = proteiny v těle vznikají na základě vzoru zapsaného v genech v DNA. Tyto geny = primární transkript, jsou v procesu transkripce přepsány do RNA, Souhrn všech RNA vznikajících v buňce se nazývá transkriptom Většinou vzniká mRNA

  29. Nekódující RNA Někdy vznikají i jiné druhy RNA tzv. nekódující RNA = nekódují proteiny, přesto jsou však nezbytné: rRNA (ribozomální RNA)– stavební funkce v ribozomu (tRNA) tRNA (transferová RNA)– zajišťuje transport aminokyselin k ribozomu miRNA (microRNA) – regulace genové exprese některých genů siRNA (smallinterfering RNA)– role v procesu RNA interference snRNA (smallnuclear RNA) – podílí se na splicingu

  30. 1. Fáze transkripce Dependentní RNA polymeráza - naváže se na oblast DNA = promotor čte matrici DNA ve směru 3´ - 5 ´ (od třetího k pátému uhlíku, na pátém je promotor )

  31. 2. Fáze = iniciace - enzym helikázavlákno DNA rozdělí - odpojení H můstků DNA matrice paměťové vlákno - směr 5´- 3 pracovní vlákno - z něho se syntetizuje RNA´- směr 3´- 5 tvorba vlákna RNA podle komplementarity N bází ve směru 5´- 3´ Páruje se : A - U, G - C, C - G, T - A

  32. iniciace transkripce = počátek přepisu RNA

  33. Princip transkripce = syntéza RNA Tvorba RNA podle matrice DNA = 4 fáze RNA polymeráza naváže promotor Iniciace Elongace Terminace

  34. 3. Fáze Elongace přidávání nukleotidů = prodlužování řetězce RNA - RNA polymeráza ( RNAP ) se posunuje podle řetězce DNA a syntetizuje vlákno RNA

  35. Elongace transkripce = prodlužování řetězce RNA

  36. 4. Fáze Terminace - ukončení ´transkripce - uvolnění molekuly RNA = otisk části molekuly DNA + nadbytečné části - nutno vystřihnout Sestřih  introny vyjmuty ( nepotřebné úseky RNA ), zůstávají v jádře exony spojeny ( funkční úseky RNA ), podle nich syntéza Bílkovin  spojení vláken DNA po skončení transkripce

  37. Terminace transkripce = ukončení přepisu RNA

  38. Syntéza bílkovin podstatou je sestavení bílkoviny podlé kódu DNA podstatou jsou 2 kroky přepis = transkripce z DNA do RNA překlad = translace a tvorba bílkovin Transkripce = probíhá v jádře podle DNA ( ale i v mitochondriích a chloroplastech ) Translace = probíhá v cytoplazmě buňky na ribozomech = překlad pořadí nukleotidů do pořadí aminokyselin Aminokyselina = základní stavební jednotka bílkovin

  39. Genetický kód Pravidlo = překlad informace o pořadí nukleotidů v m RNA ( otisk DNA ) do pořadí AK v bílkovinách Pro výstavbu bíkovin využíváno 20 AK m - RNA obsahuje jen 4 nukleotidy  genetický kód je tripletový pro 1 AK existuje více tripletů ( kódována více triplety ) trojice nukleotidů ( triplet ) určuje zařazení v AK existuje 64 tripletů genetický kód je univerzální = využívají ho všechna organismy

  40. Definice genu Gen = úsek DNA molekuly kódující bílkovinu Svojí primární strukturou (pořadím nukleotidů, resp.tripletů) určuje primární strukturu jiné makromolekuly (polypeptidu, tRNA, rRNA)

  41. Syntéza bílkovin

  42. Řazení AK podle tripletů kodonu RNA do bílkovinného řetězce

  43. Příklad 1: Máte zadaný úsek vlákna DNA. Dopište k zadanému vláknu komplementární vlákno RNA. 3' C A T T G A G T 5'

  44. Zásady : Přepis z DNA do RNA  k adeninu DNA je komplementární uracyl RNA Přepis provádí enzym DNA dependentní RNA polymerasa čte matrici (vlákno DNA) ve směru 3' → 5', zatímco syntéza RNA řetězce probíhá ve směru 5' → 3'. Geny jsou umístěny na obou vláknech DNA. Z hlediska jednoho přepisovaného genu můžeme vlákna dvoušroubovice DNA rozdělit na kódující ( paměťové ) vlákno a pracovní vlákno.

  45. Řešení: předpokládáme, že uvedené vlákno je vlákno pracovní  provede se přepis dle komplementarity Výsledek: 3' C A T T G A G T 5' DNA - pracovní vlákno 5' G U A A C U C A 3' mRNA

  46. Zadání 2: Máte zadané paměťové vlákno DNA. Napište sekvenci mRNA, vzniklé transkripcí tohoto genu. 5' C A T T G A G T 3'

  47. Řešení 2 rychlejší vlákno paměťové (má stejnou sekvenci jako mRNA - viz výše), stačí přepsat tuto sekvenci a všechna T nahradit za U. Polarita zůstane zachována (Paměťové vlákno DNA je orientováno stejně jako vzniklé vlákno mRNA). 5' C A U U G A G U 3' mRNA

  48. Řešení 2 složitější Paměťové vlákno má sekvenci jako m RNA  polarizace 5' → 3' nemůže sloužit jako matrice Proto znovu přepis do pracovního vlákna = má sekvenci jako DNA polarizace 3' → 5' slouží jako matrice Trankripce do m RNA polarizace 5' → 3' Výsledek: 5' C A T T G A G T 3' DNA - paměťové vlákno 3' G T A A C T C A 5' DNA - pracovní vlákno 5' C A U U G A G U 3' mRNA

  49. Zdroje : HANČOVÁ, Hana. Biologie v kostce I: Obecná biologie, mikrobiologie, botanika, mykologie, ekologie, genetika. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 1997, 112 s. ISBN 80-720-0059-4.NEČÁSEK, Jan a Ivo CETL. Genetika. Praha, 1979. JELÍNEK, Jan a Vladimír ZICHÁČEK. Biologie pro gymnázia: (teoretická a praktická část). 9. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2007, 575 s., [92] s. barev. obr. příl. ISBN 978-80-7182-213-4. ŠMARDA, Jan. Biologie pro psychology a pedagogy. Vyd. 2. Praha: Portál, 2007, 420 s. ISBN 978-80-7367-343-7. Nový přehled biologie. 1. vyd. Praha: Scientia, 2003, xxii, 797 s. ISBN 80-718-3268-5. Genetika. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): WikimediaFoundation, 2001-2013 [cit. 2013-06-09]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Genetika

More Related