1 - Nukleové kyseliny

• missin' a lot :(

Ribonukleová kyselina

• rozdíly oproti DNA
  • cukernou složkou je ribóza
  • molekuly RNA jsou tvořeny (až na výjimky) jediným polynukleotidovým řetězcem
    • i v tomto stavu se ale mohou v některé části molekuly RNA vytvořit polynukleotidovým
  • missin'

1. mRNA = mediátorová
   • zprostředkovává přenos genetické informace z DNA na bílkoviny
   • u eukaryot je gen tvořen exony a introny
     • přepisem DNA * heterogenní RNA (hnRNA)
     • po vystřižení intronů vzniká mRNA
   • u prokaryot * rovnou funkční mRNA
2. rRNA = ribozomální
   • stavební složka ribozomů
   • u prokaryot 3 typy
   • u eukaryot 4 typy
   • jednovlákná molekula, určité části mají strukturu dvojité šroubovice
   • přepisem DNA * prekurzorová rRNA
     • prekurzor = předchůdce
     • pak vzniká funkční rRNA
3. tRNA = transferová
   • přenáší aktivované AMK při proteosyntéze z cytoplazmy do místa proteosyntézy – na ribozom
   • 22 druhů
     • každá AMK má svou tRNA
   • tvar jetelového listu
   • 3 konstantní smyčky
     • obsahují minoritní báze
     • na 3-konec je sekvence nukleotidů, která je u všech tRNA stejná
   • antikodonová smyčka?
     • trojice nukleotidů = triplet = antikodon
       • rozhoduje o tom, která AMK se naváže na tRNA
       • při proteosyntéze se navazuje na příslušný kodon v molekule mRNA

Přenos genetické informace a syntéza bílkovin

• genetická informace
  • DNA
  • informace obsažená v sekvenci nukleotidů DNA o primární struktuře bílkovin a o struktuře molekul RNA
  • pořadí AMK závisí na pořadí nukleotidů v DNA
  • základem ukládání jsou 3 procesy

    < replikace = zkopírování
    transkripce = přepis
    translace = překlad

    • transkripce + translace = proteosyntéza
• genetický kód
  • systém, podle kterého pořadí nukleotidů v DNA určuje pořadí AMK v bílkovině
  • za včlenění určité AMK do struktury bílkoviny odpovídá určitý soubor nukleotidů = triplet = kodon
  • každá z 22 AMK je kódována
    • 1 AMK může být kódována více kodony = degenerovaný
    • existuje 64 různých kodonů
    • ochre, amber, opal = stop/terminační kodony
      • označují konec tvorby bílkovin (význam tečky)
    • kodon AUG
      • koduje methyonin a je symbolem pro zahájení řetězce
      • pouze pokud je v mRNA první nebo pokud je první za kodonem beze smyslu
  • lidská DNA obsahuje asi 1mil genů

1. strukturní
   • obsahuje informaci pro syntézu jedné molekuly polypeptidu
   • jejich přepisem * mRNA
2. regulátorové
3. geny pro RNA
   • obsahují informaci pro tvorbu RNA
   • jejich přepisem * rRNA a tRNA

Procesy přenosu genetické informace

Replikace

• DNA má schopnost sama sebe replikovat
• při mitóze je do dceřinné bunky předána kompletní genetická informace z bunky mateřské
• z jedné molekuly DNA vznikají 2 naprosto identické molekuly
• původní dvoušroubovice se rozplete (enzym DNA-helikáza)
• průběh
  1. replikace začíná na iniciačních (replikačních) bodech = místo v DNA
  2. v místě iniciačního bodu se DNA rozevře, vzniká vidlice
  3. do vidlice nasedne enzym RNA-polymeráza
     • nasyntetizuje úsek RNA-primer
       • od něj se syntetizuje nový řetězec, katalyzováno DNA-polymerázou
     • mateřská vlákna jsou vzájemně antiparalelní, dřeřinná vlákna se syntetizují v opačných směrech
       • syntéza probíhá ve směru 5-konec → 3-konec
     • dceřinné vlákno, které roste od inic. bodu do vidlice, se syntetizuje souvisle
       • předbíhající vlákno
     • druhé vlákno se syntetizuje po částech (Okazakiho fragmentech)
       • zpožďované vlákno
     • mezery po RNA-primeru se vyplní, dojde ke spojení Okazakiho fragmentů (enzym DNA-ligáza)
• u eukaryot probíhá replikace na více místech chromozomu najednou, více inic. bodů, více replikantů najednou

Transkripce

• přepis DNA do mRNA
• všechny takto vytvořené RNA se syntetizují jako prekurzor
  • * primární transkript
    • u eukaryot
      • primární transkript je hnRNA
    • prokaryot
      • vzniká hotová funkční mRNA
• k syntéze je potřeba:
  • vlákno DNA (vzor = matrice)
  • nukleotidy
• průběh
  • podobný replikaci, stejný princip
  • syntézu RNA katalyzuje RNA-polymeráza
  • vlákna DNA se rozvinou, působí DNA-helikáza
  • jedno z vláken slouží jako matrice = kodogenní vlákno
  • vlákno mRNA přechází z jádra do cytoplazmy, tam slouží k translaci

Translace

• překlad genetické informace z pořadí nukleotidů mRNA do pořadí AMK v bílkovině
• mRNA je pouze dočasný přenašeč DNA
• katalyzováno enzymy aminoacyl-tRNA-syntetázy
• průběh
  • polyzom = ribozomy napojené na mRNA
  • ke kodonu v mRNA se napojují antikodony tRNA
  • uvolní se tRNA a bílkovinný řetězec