Od DNA k proteinu - v DNA informace – geny – zápis ve formě 4 písmen = nukleotidů = deoxyribóza, fosfátový zbytek, báze (A, T, C, G) - DNA = dvoušroubovice, 2 komplementární vlákna spojená vodíkovými můstky mezi bázemi

REPLIKACE = Zdvojování – vznik druhé molekuly DNA podle molekuly existující před dělením buňky stejný princip i účastnící se molekuly napříč říšemi, rozdíly minimální

!v grafice logická chyba!

Enzymy účastnící se replikace: Helikáza DNA polymerázy DNA primáza Ligáza

Počátky replikace Nově vzniklé řetězce

RNA – ribonukleová kyselina Jednořetězcová, schopná tvořit dvouřetězcové úseky (komplementarita bází) Tvořena nukleotidy jako DNA, ale – ribóza, místo thyminu uracil (U)

TRANSKRIPCE „Přepis“ úseků DNA do RNA – vznik rRNA, tRNA, mRNA rRNA = ribosomální RNA - RNA tvořící ribosomy tRNA = transferová RNA – RNA přenášející aminokyseliny při translaci mRNA = messenger RNA – RNA nesoucí gen pro vznik určité bílkoviny

rRNA

tRNA

RNA polymeráza – katalyzuje syntézu RNA podle úseku řetězce DNA Např. při chladovém stresu – syntéza tzv. Heat Shock Proteinů (HSPs) – náhlá aktivace dosud nevyužívaného genu

gen JÁDRO exon DNA intron Transkripce Pre-mRNA Sestřih (splicing) mRNA

Barakuda – ruda, barák, rada, Baku, brada, bar, rak, Ara, aku, da, bu,

mRNA

CENTRÁLNÍ DOGMA MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE transkripce translace DNA mRNA protein replikace

TRANSLACE = „překlad“ genu, tedy informace vepsané v RNA v podobě souslednosti nukleotidů, do pořadí aminokyselin tvořících protein Překlad podle univerzálního genetického kódu (3 nukleotidy = 1 aminokyselina) Mezi AK vznik peptidické vazby – proteiny = polypeptidy

Genetický kód 64 kodónů 22 aminokyselin (20+2 vzácné – selenocystein, pyrrolysin) = genetický kód je degenerovaný = jedné AK odpovídá více kodónů Některé kodóny = stop-kodóny – ukončují translaci (např. UGA, někdy kóduje Sec)

Genetický kód

Průběh translace První fáze – na ribosomech (tvořených rRNA a bílkovinami; malá a velká podjednotka, prokaryotický a eukaryotický typ)

Velká podjednotka eukaryotického ribosomu; žluté složky - proteiny

Průběh translace

Průběh translace

http://www.youtube.com/watch?v=bk7PW1FKMTI&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=NJxobgkPEAo&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=KvYEqGb7XN8&feature=related

Literatura pro studium buněčné biologie: http://images.google.cz/imgres?imgurl=http://www.sci.muni.cz/ptacek/CYTOLOGIE6_soubory/image131.gif&imgrefurl=http://www.sci.muni.cz/ptacek/CYTOLOGIE6.htm&h=251&w=268&sz=26&hl=cs&start=2&um=1&tbnid=KRoZAkPVWiso5M:&tbnh=106&tbnw=113&prev=/images%3Fq%3Dintermediarni%2Bfilamenta%2Brostliny%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dcs%26lr%3D%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:cs:official%26sa%3DG http://www.expasy.ch/tools/dna.html http://www.vivo.colostate.edu/molkit/translate/index.html http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255hist/255history.htm

BUNĚČNÝ CYKLUS, BUNĚČNÉ DĚLENÍ Buněčný cyklus = posloupnost dějů předcházejících buněčnému dělení a zahrnujících ho Eukaryota – interfáze + mitóza/meióza + cytokineze Regulace, signalizace, cykliny a CDK Minuty až roky (savčí buňky – min. 12 h) Cykliny – regulační proteiny nutné k činnosti CDK (ty mají katal.fci), vznik v různých fázích b.c., v reakci na signální kaskády; CDK v buňce přítomné stále Komplex cyklin-CDK v signální kaskádě aktivuje transkripční faktor pro nutný gen (např. na expresi genů pro proteiny replikačních počátků apod)., zároveň zajistí ubikvitinaci už nepotřebných proteinů, ty jsou pak rozloženy pomocí proteasomů (proteinových komplexů) G1 – růst buňky, kontrolní bod před syntézou DNA – tvorba enzymů… G2 – kontrolní bod před mitózou G0 – b.neroste, nedělí se, čeká – quiescentní a senescentní buňky – b.diferencované nebo poškozené; místo PCD S – zdvojení množství DNA, ploidie zůstává M – produkce MT

Tvorba inhibovaná nikotinem

MITÓZA A MEIÓZA MITÓZA MEIÓZA Mateřská buňka Replikace Dceřiné buňky Crossing over Pohlavní buňky MEIÓZA

MITÓZA A MEIÓZA MITÓZA MEIÓZA Mateřská buňka Replikace Dceřiné buňky CH1 MITÓZA A MEIÓZA Mateřská buňka CH2 Replikace CH3 Dceřiné buňky MITÓZA Crossing-over Mateřská buňka Replikace Pohlavní buňky MEIÓZA

PRŮBĚH MITÓZY centrosom