NÁZEV ŠKOLY: ČÍSLO PROJEKTU: NÁZEV MATERIÁLU: TÉMA SADY: ROČNÍK: GYMNÁZIUM JOSEFA JUNGMANNA, LITOMĚŘICE, Svojsíkova 1, příspěvková organizace ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/34.1082 NÁZEV MATERIÁLU: VY_32_INOVACE_6C_08_Struktura a exprese prokaryotických genů TÉMA SADY: Genetika II. ROČNÍK: 4.ročník, oktáva DATUM VZNIKU: leden 2013 AUTOR: Markéta Fialová

Anotace prezentace je určena pro výuku genetiky v hodinách biologického semináře ve 3. a 4.ročníku gymnázia (a odpovídajících ročnících víceletého gymnázia) v prezentaci je obsaženo rozšiřující učivo navazující na základní znalosti z oblasti genové exprese závěr prezentace je doplněn krátkým opakováním klíčová slova: gen, regulační oblast, promotor, transkripční jednotka, terminátor, operon, represor, induktor, korepresor

STRUKTURA A EXPRESE PROKARYOTICKÝCH GENŮ

Gen základní jednotka genetické informace určitý úsek molekuly DNA, který je přepisován do struktury m RNA (transkripce) a následně překládán do struktury určitého proteinu (translace) počátek i konec translace jsou označeny tzv. iniciačním a terminačním kodonem toto vymezení je zjednodušené, ve skutečnosti je sekvence genu delší mnohé úseky genu důležité pro transkripci nejsou do mRNA přepisovány vůbec, nebo jsou následně odstraněny

Rozdělení genů strukturní geny obsahují informaci o primární struktuře proteinů geny pro funkční RNA produkty jejich transkripce nepodléhají translaci geny kódují syntézu t RNA, r RNA

Začátek a konec transkripce gen na úrovni DNA je označen tzv. regulačními oblastmi: 1) promotor sekvence DNA, která není transkribována před začátkem transkripce na ni nasedá molekula RNA- polymerázy vlastní transkripční jednotka obsahuje informace pro tvorbu vlastního proteinu terminátor - po transkripci této oblasti se RNA- polymeráza odpojí

promotor a terminátor mají význam pro správné napojení a odpojení RNA- polymeráz a dalších proteinů s regulačním významem sekvence promotoru a terminátoru neobsahují informace o primární struktuře polypeptidového řetězce promotor se vůbec netranskribuje, terminátoru předchází terminační kodon

Bakteriální operon má jeden společný promotor i terminátor několik po sobě jdoucích genů, vytvářejících ucelenou transkripční jednotku má jeden společný promotor i terminátor z něho se transkribuje jedna celá molekula m RNA; v ribozomech dochází k translaci do jednotlivých proteinů

Regulace transkripce bakteriálního operonu za promotorem se nachází operátor (regulační sekvence) na operátor se váže regulační protein, tzv. represor represor za určitých podmínek znemožňuje transkripci

Represor zabraňuje navázání RNA- polymerázy k promotoru nebo zabraňuje přesunu RNA- polymerázy po matricovém vlákně DNA působení represoru je ovlivněno spoluúčastí dalších molekul (př. některé AMK, sacharidy): induktory- vazbou na represor ho inaktivují - dojde k zahájení transkripce korepresory- vazbou na represor ho aktivuje - transkripci zastavuje

Laktózový operon skupina genů obsahujících informace pro tvorbu enzymů podílejících se na metabolismu laktózy přítomnost laktózy má funkci induktoru, spouští transkripci operonu (zjednodušeně)

OPAKOVÁNÍ ROZHODNĚTE, ZDA-LI JE TVRZENÍ SPRÁVNÉ: Strukturní geny kódují m RNA, která podléhá translaci. Promotor je skupina bakteriálních genů, které mají společné regulační oblasti. Promotor je jiný název pro STOP kodon. Induktor inaktivuje represor. Induktor se váže na represor, čímž umožňuje transkripci.

SPRÁVNÉ ODPOVĚDI ANO NE- operon NE- specifická nukleotidová sekvence umístěná před strukturním genem, která spouští transkripci genu

ZDROJE KOČÁREK, Eduard. Genetika. Praha: Scientia, 2008, ISBN 978-80-86960-36-4. ALBERTS, B. a kol. Základy buněčné biologie. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 2005, ISBN 80-902906-2-0. ROSYPAL, Stanislav a kol. Nový přehled biologie. Praha: Scientia, 2003, ISBN 80-7183-268-5.

OBRAZOVÝ MATERIÁL Str.10- AUTOR NEUVEDEN. Google.cz [online]. [cit. 5.1.2013]. Dostupný na WWW: http://userpages.umbc.edu/~lrowan1/operons.htm Str.12- KELVINSONG. wikimedia.org [online]. [cit. 5.1.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Operon.svg?usel ang=cs