שיעור 1 Flashcards
DNA – גרעין התא, מבנה הכרומוזום, מבנה ה-DNA חומצות גרעין, מבנה ה-DNA, שכפול DNA
גרגור מנדל
המציא את התורשה המנדלית
הראשון שהבין שיש חומר גנטי הקוסע את תכונות האורגניזם וניסח את חוקי התורשה
פרידריך מישר
זיהה לראשונה את הדנ״א
הרמן מולר
פיתח שיטה לזיהוי מוטציה גנטית ואחכ שיטה לגרימת מוטציה על ידי הקרנה בקרני רנטגן
קיבל פרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה ב1946
הרשי וצ׳ייס
עבדו עם בקטריופאג׳ים שהם וירוסים שמדביקים חיידקים
הם הבינו שהחומר הנכנס לחיידק ומדביק אותו הוא מכיל פוספט ולא גופרית
בהמשך התברר שזה גנ״א -
וולטר פלמינג
דייק את מבנה הכרומוזום
גילה כי במהלך חלוקת תאים הכרומטין יוצר גופים דמויי חוט
שיער בצורה נכונה כי הכרומוזומים מתחלקים ומתפצלים לתאי בת שונים במיטוזה
אריזת הדנ״א
הדנ״א ארוז למבנה שנקרא כרומטין
הכרומטין הוא שליש דנ״א שליש חלבונים שנקראים היסטונים ושליש חלבונים אחרים
נוקלאוזום מורכב מדנ״א שעוטף שמונה היסטונים
לאחר מכן הנוקלאוזומים נעטפים בספירלה לסולנואיד
היסטונים
לוקחים חלק באריזת הדנ״א
טעונים חיובית (הדנ״א טעון שלילית)
יש להם תפקיד בבקרה על ביטוי גנים
הדחיסה של הדנ״א תשפיע על ביטוי הגנים
טלומר
הטלומר נמצא בקצה הכרומוזום
איזור זה צריך להיות מוגן כדי שהתא לא יחשוב שהוא כרומוזום שנשבר ויטפל בו בהתאם
צנטרומר
איזור בעל משמעות קריטית בשכפול דנ״א
הוא נקשר לסיבי הקישור במיטוזה
origin of replication
איזור שאחראי על הרפליקציה של הכרומוזום
מבנה הנוקלאוטיד
בסיס-פוספט-סוכר
יחידת הבסיס יחד עם פוספט נקרא נוקלאוטיד
הסוכר מורכב משרשרת 5 פחמנים
oh ברנ״א בפחמן שתיים יש
h בדנ״א בפחמן שתיים יש רק
הנוקלאוטידים קשורים זה לזה בקשר
פוספודיאסטרי
פחמן 3 של הסוכר נקשר לחמצן של קבוצת הפוספט של הנוקלאוטיד הבא שקשור לפחמן
4 של אותו נוקלאוטיד
ביצירת הקשר יוצאת מולקולת מים
ההבדלים בין רנ״א לדנ״א
ברנ״א יש ריבוז ובדנ״א יש דאוקסיריבוז
דנ״א דו גדלילי רנ״א חד גדילי
בדנ״א אדנוזין נקשר לטימין
ברנ״א אדנוזין נקשר לאורמיל
הדנ״א מוגבל רק לגרעין התא בעוד שהרנ״א יכול להיות גם בכריחן וגם בציטופלזמה
ארווין צ׳רגף
ההישכ הראשון הידוע ביותר שלו היה להראות שיש מספר יחידות שווה של גואנין למספר יחידות של ציטוזין וכנ״ל גם לגבי האדנין והתימין
הוא עשה זאת בעזרת כרומטוגרפיית נייר
פורינים ופירמידינים
לשתיהן מבנה של טבעות חנקן
לפירמידינים
dNTP
deoxyribonucleotide triphosphate
רוזלינד פרנקלין
x השתמשה בקרני
וגילתה את המבנה התלת מימדי הסלילי של הדנ״א
cis regulatory factors
החלבונים שעל גדיל הדנ״א
יוצרים אינטראקציות עם חלבונים אחרים שנקראים
trans regulatory factors
The human genome project
1990-2003
פרוייקט שרצה לרצף ולמפות את כל הגנים של ההומו ספיינס = הגנום האנושי
רוב התאים מכילים שתי עותקים של כל כרומוזום אחד מהאבא ואחד מהאמא
אבל יש תאים מיוחדים מבחינת
התכולה הגנטית שלהם
מי הם
תאי דם אדומים לא מכילים בכלל דנ״א
תאי מין מכילים חצי מכמות הדנא מכיוון שיש להם רק עותק אחד
תאי דם לבנים מכילים עותקים רבים של דנא
כרומוזומים הומולוגיים
הם זוג כרומוזומים דומים בצורה, בגודל, בגנים שלהם, בכמותם ומיקומם.
אחד מהאבא אחד מהאמא
פרוקריוטים
הם יצורים מיקרוסקופיים בעלי תא יחיד חסר גרעין טבעי
אוקריוטים
הם יצורים תאיים בעלי גרעין תא ואברונים
מהם אינטרונים ואקסונים
אינטרונים הם מקטעי הדנא באוקריוטים שאינם משמשים לקידוד ומוסרים במהלך יצירת הmRNA
לאיזה יצור אין אינטרונים?
לפרוקריוטים
רק לאוקריוטים יש אינטרונים
karyotyping
הוא זיווג וסידור של הכרומוזומים של אורגניזם
מספק תמונת מצב כללית של הגנום דרך בחינה של הכרומוזומים
ניתוח זהיר יכול לחשוף שינויים מבניים עדינים כגון
מחיקות של חלקי כרומוזומים, כפילויות, טרנסלוקציות או היפוכים
איך מתבצע
karyotyping
לוקחים דם או נוזל מי שפיר
מעודדים התחלקות תאים או מיטוזה
שמים באינקובטור שלושה ימים
עוצרים את המיטוזה בשלב המטאפאזה
מקבעים ומסתכלים במיקרוסקופ
מצלמים את הכרומוזומים בזוגות
בודקים את המספר והמבנה של הכרומוזומים
מי האנזים העיקרי האחראי לשכפול דנא
דנא פולימראז
מהו כיוון הסינתוז של דנא
מקצה 5
לקצה 3
של הגדיל החדש,
נוקלאוטידים מתווספים רק לקצה
3
מיהו האנזים האחראי לפתיחת גדילי הדנא
הליקאז
מיהו ה
lagging strand
כאשר הסליל הכפול נפתח נוצרים למעשה שתי כיוונים של סינתוז
אחד בלידינג סטרנד הוא פשוט מ5 ל3
אבל הגדיל השני כביכול בכיוון השני
מה שקורה שהגדיל הזה מתארך בחלקים
כל חלק מ5 ל3
ובסוף ליגאז מחבר בין המקטעים הללו
המקטעים האלו נקראים
okazaki fragments
okazaki fragments
איפה מתחיל שכפול הדנא
origin of replication
רצף מיוחד
שהדנא פולימראז יודע לזהות ולהתחיל בו את השכפול
עקרון המתילציה בשכפול דנא
רק כאשר דנא ממותל הוא יכול לעבור שכפול
גדיל חדש שנוצר לאחרונה עדיין יהיה ללא מתילציה
ולא יעבור הכפלה
הגדיל יעבור מתילציה רק כאשר עבר ביקורת שהוא תקין
וכאשר בתא יש מספיק מאגרים על מנת לעשות עוד סבב שכפול
איזה קשר קל יותר לשבור
g c
a t
a t
יש להם רק 2 קשרי מימן במקום 3
לכן גם מיד אחרי רצפי ההכרה של הליקאז יהיה הרבה
a t
שיהיה קל להתחיל את תהליך ההפרדה
מי בודד את דנא פולימראז 1 לראשונה וקיבל על זה פרס נובל
ארתור קורנברג
איך דנא פולימראז מתקדם על גבי הדנא
בכל פעם שדנא פולימראז מוסיף נוקלאוטיד
ונוצר פולימריזציה התהליך משחרר שתי מולקולות פוספט
האנרגיה הזו של הפוספט מנוצלת לשינוי קונפורמציה של הפולימראז והתקדמות שלו לאורך הדנא
הדנא פולימראז יודע להאריך שרשת דנא
אך לא להתחיל
מה הוא חייב על מנת להתחיל
ומי האנזים שבזכותו מתבצעת ההתחלה
הדנא חייב להתחיל מפריימר
האנזים שמניחים את הפריימרים נקראים
פרימאז
פריימר
פריים = of first importance = dna
פריימרים הם רצפי נוקלאוטידים שרק מהם ניתן להתחיל שכפול
פרימאז
האנזים שמניח את הפריימרים
הם מניחים נוקלאוטידים של רנא
אשר בסופו של דבר מוסרים ומוחלפים בנוקלאוטידים של דנא
איפה נמצא יותר פרימזות
ב
lagging strand
כי שם כל הזמן צריך להתחיל מקטעים חדשים
פרימאז מוסיף נוקלאוטידים של רנא
כפריימר
איך אלו הופכים בסוף לנוקלאוטידים של דנא
RNAse
מסיר את מקטעי הרנא
אחכ דנא פולימראז 1
משלים את נוקלאוטידים של דנא
ליגאז מגיע בסוף חיבור המקטעים
אחת הסיבות שבגללן הפרימזות מוסיפות רנא ולא דנא
כי הן עושות מלא טעויות
ובשלב שבו מחליפים את הרנא לדנא
אפשר לתקן את הטעויות האלו
מטוציות סומטיות מול מוטציות גמטיות
מוטציות סמטיות מתרחשות בתאי הגוף
אינן עוברות בתורשה
אך עלולות לגרום למחלות שונות כמו סרטן
לעומת זאת
מוטציות גמטיות מתרחשות בגמטות
בתאי המין
עלולות לעבור בתורשה לצאצאים