Molekulární základy genetiky VY-32-INOVACE-BIO-01 AUTOR: Ing. Helena Zapletalová ANOTACE: Tento výukový modul je určen žákům 3. ročníku gymnázia pro předmět biologie a seminář z biologie. KLÍČOVÁ SLOVA: nukleová kyselina, DNA, RNA, transkripce, translace, báze, genetický kód

Genetická informace je uložena u všech živých organizmů v nukleových kyselinách (DNA, RNA) Druh nukleové kyseliny pomocí které je genetické informace realizována závisí na evoluční vyspělosti organizmu U virů může být nositelem genetické informace jak molekula DNA tak molekula RNA Pro bakterie a kvasinky je charakteristická cyklická molekula DNA U evolučně vyspělejších organizmů je genetická informace uložena pouze v DNA, která je kondenzována do útvarů – chromozomů, které jsou lokalizovány v jádře buňky

Běžnou formou jaderné DNA je pravotočivá šroubovice – B forma Existuje i levotočivá DNA – Z forma, jejíž funkce není doposud zcela objasněna

2 – deoxyribózou, fosfátovou skupinou a dusíkatou bází Základní stavební jednotkou DNA je nukleotid, který je tvořen vždy zbytkem cukru 2 – deoxyribózou, fosfátovou skupinou a dusíkatou bází fosfátová skupina Dusíkatá báze 2 – deoxyribóza

Dusíkaté báze se dělí na puriny: adenin, guanin pyrimidiny: cytosin, thymin Báze jednotlivých vláken dvoušroubovice jsou vzájemně spojeny pomocí vodíkových můstků na základě komplementarity A s T – dvojná vodíková vazba G s C – trojná vodíková vazba

Stavba nukleotidu

Párování bází

Genetický kód je dán sledem nukleotidů v makromolekule DNA Úseky DNA, které kódují polypeptidový řetězec se nazývají strukturní geny Jednotlivé geny s nacházejí na chromozómech v místech zvaných lokusy

RNA Molekula RNA je pouze jednovlákenná, je tvořena zbytkem cukru – ribózy, fosfátovou skupinou a dusíkatou bází Adenin A Guanin G Cytosin C Uracil U Je lokalizována v jádře, jadérku, ribozómech a semiautonomních organelách

Struktura RNA

RNA řadíme do několika specifických druhů: MEDIÁTOROVÁ (informační) RNA (mRNA) - obsahuje přepis informace z molekuly DNA o primární struktuře bílkovinných molekul syntetizovaných v buňce. TRANSFÉROVÁ (přenosová) RNA (tRNA) - přenáší aminokyseliny na místa syntéz na bílkoviny. RIBOZÓMOVÁ RNA (rRNA) - je součástí ribozómů - části buněk na nichž probíhá syntéza na bílkoviny.

Rozdíl mezi DNA a RNA DNA RNA struktura dvoušroubovice jednovlákenná cukr deoxyribóza ribóza dusíkaté báze A,G,C,T A,G,C,U výskyt v jádře v jádře, jadérku, ribozomech, mitochondriích, plastidech, volně v cytoplazmě

Opakování Vysvětlete pojem komplementarita bází Kterými dusíkatými bázemi se liší DNA od RNA Vyjmenujte známé formy DNA Jaké typy RNA znáš? Jaká je jejich funkce? Pořadí nukleotidů vlákna 3-------------5 úseku molekuly DNA je AATTCGTACGGA. Doplňte pořadí nukleotidů vlákna 5--------------3 a sestavte celý úsek molekuly DNA

Spoj pojmy Adenin Thymin Uracil Dvoušroubovice Lokus Strukturní gen Nukleotid Purinová báze Pyrimidinová báze DNA RNA Základní stavební jednotka nukleové kyseliny Lokalizace genu na chromzómu Gen kodující polypeptidový řetězec

POUŽITÉ ZDROJE: VEJL, Pavel a Sylva SKUPINOVÁ. Cvičení z obecné genetiky. ISBN 80 - 213 - 0353 - 0. [online]. [cit. 2013-05-12]. Dostupné z: http://www.genetika-biologie.cz/nukleove-kyseliny [online]. [cit. 2013-05-12]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:AT_DNA_base_pair.svg [online]. [cit. 2013-05-12]. Dostupné z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/AT_DNA_base_pair.svg/671px-AT_DNA_base_pair.svg.png . [online]. [cit. 2013-05-12]. Dostupné z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d7/GC_DNA_base_pair.svg/240px-GC_DNA_base_pair.svg.png [online]. [cit. 2013-05-12]. Dostupné z: http://www.projekt-eu.unas.cz/moduly/bio/076_molekularni_zaklady_genetiky.pdf [online]. [cit. 2013-05-12]. Dostupné z: http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/tour Http://gymtri.trinec.org/index.php?option=com_content&view=article&id=301&catid=28&Itemid=23 [online]. [cit. 2013-05-12]. www.glassschool.cz