13. Nukleové kyseliny, replikace a transkripce Flashcards
Nukleové kyseliny
Čím jsou tvořeny nukleové kyseliny?
- jsou tvořeny polynukleotidovými řetězci
Nukleové kyseliny
Jak vypadají polynukleotidové řetězce, které tvoří nukleové kyseliny? Popiš.
- jejich nukleotidy jsou spojeny prostřednictvím 3’,5’-fosfodiesterových vazeb (na 3’ -OH skupinu jednoho nukleotidu se váže 5’-fosfátová skupina druhého nukleotidu)
Nukleové kyseliny
Z čeho se skládají řetězce všech nukleových kyselin?
- skládají se z pravidelně se opakující sekvence fosfát-pentóza, k nimž jsou navázány dusíkaté báze (na C₁ pentózy)
Nukleové kyseliny
Co rozlišujeme při popisu řetězce nukleové kyseliny?
- 5’-konec (zde se nachází volná fosfátová skupina na C₅ pentózy)
- 3’-konec (zde se nachází volná -OH skupina na C₃ pentózy)
Nukleové kyseliny
Jaké funkce plní nukleové kyseliny?
- uchovávají a přenášejí genetickou informaci při translaci
Nukleové kyseliny
Podle čeho a jak rozlišujeme nukleové kyseliny?
- podle povahy sacharidové složky
- ribonukleové kyseliny (RNA) - obsahují monosacharid ribózu
- deoxyribonukleová kyselina (DNA) - obsahuje monosacharid 2-deoxyribózu
Nukleové kyseliny
Které purinové a pyrimidinové báze se nachází v:
a) RNA?
b) DNA?
a) adenin (A), guanin (G), cytosin (C), uracil (U)
b) adenin (A), guanin (G), cytosin (C), thymin (T)
Nukleové kyseliny - DNA
Jakou funkci mají molekuly DNA? Co to znamená?
- mají funkci nositele genetické informace = obsahují informaci o syntéze všech proteinů organismu
Nukleové kyseliny - DNA
Co to jsou strukturní geny?
- jsou to úseky DNA, které nesou informaci o syntéze bílkovin
Nukleové kyseliny - DNA
Popiš antiparalelní uspořádání molekuly DNA,
- obě vlákna DNA se od sebe liší polaritou
- v jednom vláknu DNA jsou báze uspořádány ve směru 5’-3’ a v druhém ve směru 3’-5’
Nukleové kyseliny - DNA
Co značí pravidlo komplementarity bází?
- značí to, že dusíkaté báze se mohou spárovat pouze způsobem: A-T a C-G
Nukleové kyseliny - DNA - eukaryota
Popiš vzhled molekuly DNA v eukaryotických buňkách.
- nachází se nejčastěji ve formě pravotočivé dvoušroubovice, kdy se polynukleotidové řetězce stáčí kolem podélné osy
Nukleové kyseliny - DNA - eukaryota
Co tvoří kostru molekuly DNA v eukaryotních buňkách?
- tvoří ji diesterově vázané molekuly deoxyribózy a fosfátu
Nukleové kyseliny - DNA - eukaryota
Co je orientováno:
a) do nitra dvoušroubovice DNA?
b) na vnějším povrchu dvoušroubovice DNA?
a) purinové (A,G) a pyrimidinové (C,T) báze
b) záporně nabité fosfátové skupiny
Nukleové kyseliny - DNA - eukaryota
V jaké formě se nachází DNA:
a) v jádře eukaryotických buněk?
b) v mitochondriích?
- ve formě chromatinu, který je tvořen proteiny histony => během buněčného dělení se přeuspořádává do podoby chromozomů
- ve formě kruhovité dvoušroubovice
Nukleové kyseliny - RNA
Čím se liší RNA od DNA?
(3)
- monosacharidem ribózou
- dusíkatou bází thyminem - tu nahrazuje v RNA uracil
- molekuly RNA jsou kratší než DNA
Nukleové kyseliny - RNA
Na čem záleží prostorová struktura RNA?
- záleží na typu RNA
Nukleové kyseliny - RNA
Které typy RNA rozlišujeme?
- mRNA (messenger RNA, mediátorové)
- tRNA (transferové RNA)
- rRNA (ribozomové RNA)
Nukleové kyseliny - RNA - mRNA
Jak a kde se tvoří mRNA u eukaryontů?
- tvoří se v jádře transkripcí strukturních genů
Nukleové kyseliny - RNA - mRNA
DOPLŇ:
Pro každý protein vytvářený buňkou existuje …. V nukleotidové sekvenci mRNA je zákodováno ….
Pro každý protein vytvářený buňkou existuje specifická mRNA. V nukleotidové sekvenci mRNA je zákodováno pořadí aminokyselin daného proteinů.
Nukleové kyseliny - RNA - mRNA
Co to je kodón?
- je to vyjádření trojice (tripletu) po sobě jdoucí bází
Nukleové kyseliny - RNA - mRNA
Které typy kodónů nacházíme v mRNA?
(3)
- kodony určující aminokyseliny
- iniciační kodon
- terminační kodon
Nukleové kyseliny - RNA - mRNA
Jak vypadá/může vypadat:
a) iniciační kodón?
b) terminační kodón?
a) AUG
b) UAA, UAG, UGA
Nukleové kyseliny - RNA - mRNA
PRAVDA x LEŽ:
Molekuly mRNA jsou největšími v porovnání s jinými typy RNA.
- PRAVDA
Nukleové kyseliny - RNA - tRNA
Jakou funkci mají tRNA?
- specificky na sebe vážou aminokyseliny, přenáší je na ribozom a zařazují je do polypeptidového řetězce
Nukleové kyseliny - RNA - tRNA
Kolik se nachází v jedné buňce molekul tRNA?
- nejméně 20 (nejméně jedna tRNA pro každou proteinogenní aminokyselinu)
Nukleové kyseliny - RNA - tRNA
Kam se váže přenášená aminokyselina?
- váže se na 3’-konec tRNA
Nukleové kyseliny - RNA - tRNA
Co to je antikodon?
- je to specifický triplet, který se při syntéze proteinů komplementárně váže ke kodonu mRNA
Nukleové kyseliny - RNA - rRNA
rRNA se vyskytují v několika typech. Čím se odlišují? Pomocí čeho se charakterizují?
- odlišují se velikostí a složením bází
- charakterizují se pomocí specifické sedimentační konstanty
Replikace
K čemu dochází při replikaci? Co je tímto způsobem zajištěno?
- dochází k syntéze DNA, jejímž výsledkem je vznik dvou identických dvouřetězových molekul DNA
- tímto způsobem je zajištěno uchování a předání genetické informace z jedné generace buněk do druhé
Replikace
Jak začíná replikace?
- v iniciačních místech chromozomů dochází k rozvolnění na dvoušroubovici DNA
- na dvoušroubovici DNA se naváže enzym helikáza, která ji rozvine (vzniknou dvě vlákna) a vytvoří replikační bublinu (vidličku)
Replikace
Popiš replikaci od momentu vytvoření replikační bubliny (vidličky).
- každé vlákno rozvinuté DNA slouží jako templát, pomocí něhož se bude syntetizovat nové vlákno
- enzym primáza vytvoří malý úsek RNA (= primer)
- na primer se váže enzym DNA-polymeráza a tvoří komplementární báze ve směru 5’-3’
- kontinuálně se tvoří vedoucí řetězec
- opožděný řetězec se tvoří po částech (= Okazakiho fragmentech - každý fragment se začíná opět primerem), které se následně spojují do souvislého vlákna
- nakonec enzym exonukleáza odstraní všechny primery, které se nahrazují činností DNA-polymerázy
- enzym DNA-ligáza nakonec spojí oba řetězce a vznikají dvě identické dvoušroubovice DNA
Transkripce
Co se uskutečňuje procesem transkripce? Kde probíhá tento děj?
- uskutečňuje se syntéza všech druhů RNA, nejčastěji molekul mRNA
- probíhá v jádře
Transkripce
Jak začíná transkripce?
- začíná navázáním enzymu RNA-polymerázy a transkripčních faktorů na promotor (= úsek, kterému předchází strukturní gen (= úsek DNA, který nese informaci o syntéze dané bílkoviny))
- vznikne iniciační komplex - skládá se z templátového vlákna DNA, enzymu RNA-polymerázy a transkripčních faktorů
Transkripce
Popiš transkripci od vzniku iniciačního komplexu.
- následně dochází k postupnému připojování bází dle pravidla komplementarity - akorát pozor, tvoří se páry C-G a A-U (NE A-T jako v případě DNA)
- připojování je ukončeno dosažením specifické sekvence, která je známkou ukončení celého procesu
- RNA-polymeráza se oddělí od vlákna DNA a vzniká molekula mRNA - ta se z jádra uvolní jaderným pórem do cytosylu a proces pokračuje translací
