Nukleové kyseliny RNDr. Naďa Kosová

Historie objevu 1869 - Friedrich Miescher Jádra leukocytů z hnisu chirurgických obvazů 1930 – 1940 tetranukleotidová teorie 1944 - Oswald Avery, Colin Mac Leod, McCarty DNA je nositelem genetické informace a je biologicky specifická 1953 - James Watson, Francis Crick Určení struktury DNA

Struktura NK Cukr (pentóza) ribóza deoxiribóza

Struktura NK Fosfát

Struktura NK Dusíkatá baze adenin guanin cytosin uracyl thymin

Nukleosid - H2O sacharid N - baze nukleosid

Struktura NK C fosfát deoxyribóza C N - baze nukleotid

Nukleotid AMP dAMP CMP dCMP adenosinmonofosfát deoxyadenosinmonofosfát cytidynmonofosfát deoxycytidinmonofosfát

Je tvořena nukleotidy, které jsou spojené fosfodiesterovými vazbami. Řetězec NK Je tvořena nukleotidy, které jsou spojené fosfodiesterovými vazbami. C A G 5´ 3´

Dvouřetězcová DNA G C Páry bazí jsou vázány vodíkovými můstky A T C G 5´ 3´ G C Páry bazí jsou vázány vodíkovými můstky A T C G A T T A

Dvojšroubovice DNA © Espero Publishing, s.r.o.

Konformace DNA Dva řetězce Pravotočivá dvoušroubovice (double helix) Stabilizace Van der Walsovy síly Vodíkové můstky Komplementarita bazí A – T (2) G – C (3) Vlákna antiparalelní (3´- 5´, 5´- 3´)

Rozdíly mezi RNA a DNA RNA DNA Cukerná složka Bazické složky Více typů Ribóza Bazické složky A, U, C, G Více typů mRNA tRNA rRNA Cukerná složka Deoxyribóza Bazické složky A, T, C, G

Typy RNA mRNA (informační) rRNA (ribozomální) tRNA (transferová) zprostředkovává přenos gen. inf. z DNA na bílkoviny jednovláknová struktura rRNA (ribozomální) stavební složka ribozomů tRNA (transferová) přenášejí aktivované AK při proteosyntéze z cytoplazmy do místa proteosyntézy – na ribozom každá tRNA přenáší jen jeden druh AK

Replikace DNA Uvolnění nadšroubovicového vinutí Enzym topoizomeráza Vazba iniciačních proteinů na replikační počátky Specifické sekvence nukleotidů

Replikace DNA Vznik replikační vidličky Replikační aparát Po rozvolnění DNA vznikají dvě replikační vidličky („Y“), na které se naváží proteiny replikačního aparátu Replikační aparát DNA – polymeráza: Katalyzuje připojování nukleotidů n 3´konci DNA (prodlužuje vlákno), tj. má polymerační funkci ve směru 5´ 3´. Má ale také 3´ 5´ nukleázovou aktivitu (význam při opravě chyb). Primáza: Katalyzuje vznik oligonukleotidu RNA (10 b), který se připojí na začátek jednovláknové DNA (tím vytvoří krátké dvouvlákno, které dál prodlužuje DNA – polymeráza).

Replikace DNA Růst nového dvouvlákna DNA DNA je syntetizována pouze ve směru 5´3´ !!! 2 typy růstu: 1. vedoucí řetězec (5´3´ přímo) – růst kontinuálně 5´3´ 2. váznoucí (opožďující se) řetězec (5´3´ po částech) – růst diskontinuálně 3´      5´ Okazakiho fragmenty Okazakiho fragmenty vzájemně je spojuje DNA - ligáza

Replikace DNA © Espero Publishing, s.r.o.

Replikace DNA © Espero Publishing, s.r.o.

Replikace DNA Ukončení replikace lineárních molekul DNA Oprava chyb

Transkripce Přepis DNA do RNA Iniciace Elongace (prodlužování) RNA – polymeráza, iniciační místo Elongace (prodlužování) Templát Transkripční bublina Směr 5´ 3´ Terminace Postranskripční modifikace

Transkripce © Espero Publishing, s.r.o.

Translace Biosyntéza polypeptidů řízená na mRNA Překlad z jazyka nukleotidů (4-písmenná abeceda) do jazyka AK (21-písmenná abeceda) mRNA – kodon tRNA – antikodon tRNA – AK Degenerovaný kód Iniciační a terminační kód

Genetický kód Kombinace tří nukleotidů kóduje 1 AK 64 možných variant (61 je využito pro AK) Triplet nukleotidů v mRNA = kodon Univerzální u všech organismů

tRNA © Espero Publishing, s.r.o.

Translace Proteosyntetický aparát – uskutečňuje proteosyntézu mRNA ribozomy – místa syntézy proteinů tRNA – řadí AK podle tripletů volné AK ATP – zdroj energie řada enzymů a tzv. pompcných faktorů

Translace Ribosom pomáhá připojovat antikodon tRNA ke kodonu mRNA za postupného prodlužování řetězce peptidu ve směru 5´- 3´. © Espero Publishing, s.r.o.

Souhrn procesů proteosyntézy

Konec