EU peníze středním školám Název vzdělávacího materiálu: Nukleové kyseliny II. - RNA, proteosyntéza Číslo vzdělávacího materiálu: ICT10/16 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název sady vzdělávacích materiálů: Molekulární biologie jako prohloubení učiva a opakování k maturitě Autor: Jakub Siegl Datum vytvoření: Garant (kontrola): Mgr. Šárka Kirchnerová Ročník: ročník čtyřletého gymnázia (septima – oktáva) Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Biologie Téma: Nukleové kyseliny, proteosyntéza Metodika/anotace: Úkolem prezentace je objasnit význam nukleových kyselin pro veškeré procesy v těle organismů. Časový rozvrh: 40 min Gymnázium Františka Křižíka a základní škola, s.r.o.

Nukleové kyseliny II.

RNA Mediátorová RNA (mRNA z angl. messenger RNA) je překládána přímo z genové sekvence DNA v podobě pre-RNA (prekurzorová RNA) neboli primárního transkriptu, který obsahuje i nekódující části, tzv. introny, které jsou vystříhány během splicingu ještě v jádře – tak vzniká finální mRNA, která je u eukaryot je pak exportována do cytoplazmy a využita pro přepis na protein (1 vláknová) Nekódující RNA – RNA, která nenese informaci o struktuře budoucího proteinu, má místo toho jiné funkce: tRNA (transferová RNA) – zajišťuje transport aminokyselin k ribozomu (1 vl) rRNA (ribozomální RNA) – stavební funkce v ribozomu (1/2 vl) miRNA (microRNA) – regulace genové exprese některých genů (1 vl) siRNA (small interfering RNA) – role v procesu RNA interference (2 vl) – podílí se na odstraňování některých problematických mRNA a tím brání expresy některých genů snRNA (small nuclear RNA) – podílí se na splicingu (1/2 vl) – sestřihu primárního transkriptu v jádře

Proteosyntéza Proteosyntézou nazýváme složitý proces, který vede od genu v DNA ke konkrétnímu proteinu, který má v organismu výkonnou moc. Sestává ze dvou základních kroků, které jsou samy o sobě velmi složité: a)transkripce – přepis z jazyka DNA do jazyka RNA (záměna tyminu za uracil) v jádře b)translace – překlad pořadí bází v tripletech do pořadí aminokyselin polypeptidickém řetězci vznikajícím v ribozómu.

Proteosyntéza I.

Transkripce DNA Transkripce běží procesem podobným jako u replikace, jen se na kopírování podílí místo DNA polymerázy RNA polymeráza, která umožní navázání uracilu na adenin. Tím se zcela vyřadí tymin z oběhu. Proces zahajuje aktivace RNA polymerázy, který začne navazovat ribonukleotidy na tzv. promotor, dále dochází k rozpletení dvoušroubovice DNA (iniciace) pomocí topoizomerázy a helikázy a dochází k navazování dalších ribonukleotidů dle principu komplementarity (elongace). Celý proces ukončuje terminační kombinace bází. Vzniká primární transkript, který obsahuje i mnoho nekódujících částí (introny), které by znemožnily utvoření molekuly proteinu, proto musí být pre-RNA sestříhána při splicingu a upravena při posttranskripčních úpravách na finální mRNA (pouze exony – kódující části), která následně přechází přes karyotéku do cytoplazmy a dále do ribozomů. Proces probíhá ve směru 5' → 3'.replikace

Transkripce DNA

Translace Translací rozumíme proces probíhající u eukaryot v ribozómech. Dochází při něm k syntéze proteinů (bílkovin) – jedná se o důležitý krok při expresy genů. mRNA přichází do ribozomu z jádra a přináší informaci z DNA. Ta je zapsána v jazyku RNA v podobě sledu bází, které vytvářejí triplety (př. UAA, AUC…). Tyto triplety neboli kodony jsou určující pro konkrétní druh aminokyseliny, kterou na místo přináší tRNA. Ke každému kodónu přináleží jen a pouze jedna AK. AK ale může být kódována více triplety. Tím jak přichází jednotlivé kodony na řady, určuje se pořadí AK v polypeptidickém řetězci – vzniká konkrétní protein. Celý proces zahajuje iniciační (starovací) kodon – AUG, který se od neiniciačního kodonu liší ještě okolím. Celý útvar vypadá takto: ACCAUGG („sekvence Kozákové“). Po té probíhá elongace a celý proces zakončují terminační kodony - UAA, UAG nebo UGA

Translace

Proteosyntéza II. - shrnutí

Zdroje: (k ) DNA tapeta úvod: Proteosyntéza: 1) 2) Transkripce: Translace: Schema replikace:

ReplikaceReplikace DNA Primáza Primer DNA Ligáza DNA Polymeráza Okazakiho fragment Topoizomeráza DNA Polymeráza Helikáza SSB Proteiny