GENETICKÁ INFORMACE je informace, která je primárně obsažena v nukleotidové sekvenci v nukleotidových sekvencích jsou obsaženy následující informace: o primární struktuře proteinu o primární struktuře biologicky funkční RNA o primární struktuře DNA o vazbě specifických proteinů k sekvencím DNA i RNA

procesy přenosu genetické informace zahrnují tyto pochody: přenos genetické informace je zformulován v tzv. ústředním dogmatu molekulární biologie procesy přenosu genetické informace zahrnují tyto pochody: replikace transkripce translace

REPLIKACE

TRANSKRIPCE

TRANSLACE zahrnuje pochody překládání genetické informace z RNA do primární struktury proteinů

GENETICKÝ KÓD překlad genetické informace obsažené v mRNA se děje podle určitého kódu, v němž každá aminokyselina v polypeptidovém řetězci je určena trojicí nukleotidů označovanou jako triplet = kodon je systém pravidel, podle kterých jednotlivé kodony určují zařazení standardních aminokyselin do polypeptidu kodon je základní jednotkou genetického kódu čtení genetického kódu probíhá na ribozomech tento proces je součástí translace a spočívá v jednosměrném rozeznávání kodonů v mRNA antikodony tRNA

antikodon je specifický triplet, jehož prostřednictvím se tRNA přechodně váže ke komplementárnímu kodonu na mDNA

Párování kodon-antikodon uplatňuje se : Watson-Crickovo pravidlo párování bází pravidlo kolísavého párování bází = wobble

GEN je jednotka genetické informace základní funkční genetická jednotka rozlišujeme tři následující formy genů: strukturní gen existují 2 typy strukturních genů: složené = geny přerušené introny jednoduché = geny nepřerušené introny gen pro funkční RNA gen jako regulační oblast

transkripce strukturních genů a genů pro funkční RNA se uskutečňuje v transkripčních jednotkách

REPLIKACE dsDNA iniciace replikace elongace DNA-řetězce probíhá ve třech fázích: iniciace replikace elongace DNA-řetězce terminace replikace

DNA-polymerázy(E.C. 2.7.7.7.) katalyzují syntézu DNA z deoxyribonukleozidfosfátů dNTP + (dNMP)n  (dNMP)n + 1 +PPi polymerace, kterou katalyzují se uskutečňuje ve směru 5´  3´  polynukleotidový řetězec prodlužují na jeho 3´-konci

DNA-polymeráza I = Kornbergův enzym Kromě polymerační aktivity se vyznačuje 5´-3´ a 3´-5´exonukleázovou aktivitou = katalyzuje odštěpování deoxyribonukleotidů z 5´resp. 3´-konce plní 2 funkce: odstraňuje RNA-primery 5´-exonukleázovou aktivitou katalyzuje replikaci DNA v mezerách, které zůstaly mezi Okazakiho fragmenty

DNA-polymeráza II DNA-polymeráza III je tetramerní enzym vyznačuje se polymerační i exonukleázovou aktivitou 3´ 5´ DNA-polymeráza III je oligomerní protein

DNA-ligáza enzym katalyzující ligaci polynukleotidů tj. vytváří fosfodiesterové vazby mezi 3´a 5´koncem polynukleotidových řetězců

DNA-primáza = DNA-dependentní-RNA-polymeráza = DNA-řízená-RNA-pol. Katalyzuje syntézu RNA-primeru tj. oligoribonukleotidu od jehož 3´-konce se syntetizuje krátký polydeoxyribonukleotid = Okazakiho fragment DNA-helikázy Katalyzují odvíjení komplementárních polynukleotidových řetězců Katalytický účinek spočívá v přerušení vodíkových vazeb stabilizujících dvoušroubovici DNA-gyráza Během (semikonzervativní) replikace se tvoří před replikační vidlicí kladné nadšroubovicové závity Gyráza je převádí na záporné

Průběh replikace DNA Syntéza nových DNA-řetězců při replikaci je semidiskontinuální Je to způsob syntézy v replikační vidlicí, který spočívá v tom, že: jeden řetězec se syntetizuje na matricovém řetězcí kontinuálně = postupně a souvisle od začátku do konce tento řetězec se označuje jako vedoucí = leading druhý řetězec se syntetizuje diskontinuálně = přerušovaně – po krátkých úsecích, které se nazývají Okazakiho fragmenty tento řetězec se označuje jako opožďující se = legging

Transkripce katalyzuje DNA-řízená-RNA-polymeráza (EC 2.7.7.6) = DNA-řízená RNA-nukleotidyltransferáza = DNA-dependentní RNA-polymeráza = RNA-polymeráza = transkriptáza

POSTRANSKRIPČNÍ ÚPRAVY

TRANSFEROVÁ RNA = tRNA Primární struktura tRNA

Sekundární struktura RNA.

Terciární struktura tRNA.

Aktivace aminokyselin

Ribozomy