Νουκλεοτίδια κεφάλαιο 8 Flashcards
Τι είναι τα νουκλεοτίδια και ποια είναι η δομή τους;
Τα νουκλεοτίδια αποτελούνται από μία αζωτούχα βάση (πουρίνη ή πυριμιδίνη), ένα σάκχαρο (ριβόζη ή δεοξυριβόζη) και μία ή περισσότερες φωσφορικές ομάδες. Αποτελούν τους δομικούς λίθους των νουκλεϊνικών οξέων.
Απλά: Τα νουκλεοτίδια είναι τα “τουβλάκια” που φτιάχνουν το DNA και το RNA.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ νουκλεοτιδίου και νουκλεοσιδίου;
Το νουκλεοσίδιο αποτελείται από μία αζωτούχα βάση και ένα σάκχαρο, ενώ το νουκλεοτίδιο περιέχει επιπλέον μία ή περισσότερες φωσφορικές ομάδες. Η διαφορά έγκειται στην παρουσία ή απουσία των φωσφορικών ομάδων.
Απλά: Το νουκλεοτίδιο έχει και φωσφορικές ομάδες, ενώ το νουκλεοσίδιο δεν έχει.
Ποιες είναι οι βασικές αζωτούχες βάσεις των νουκλεοτιδίων;
Οι πουρίνες (αδενίνη και γουανίνη) και οι πυριμιδίνες (κυτοσίνη, θυμίνη, ουρακίλη) είναι οι αζωτούχες βάσεις που χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση του DNA και του RNA. Στο DNA χρησιμοποιείται η θυμίνη, ενώ στο RNA η ουρακίλη.
Απλά: Οι βασικές βάσεις είναι η αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη, θυμίνη (στο DNA) και ουρακίλη (στο RNA).
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πουρινών και πυριμιδινών;
Οι πουρίνες έχουν δύο δακτυλίους (αδενίνη, γουανίνη), ενώ οι πυριμιδίνες έχουν έναν δακτύλιο (κυτοσίνη, θυμίνη, ουρακίλη). Αυτή η διαφορά επηρεάζει τη σύνδεση και τη σταθερότητα των νουκλεϊνικών οξέων
Απλά: Οι πουρίνες είναι πιο μεγάλες, με δύο δακτυλίους, ενώ οι πυριμιδίνες έχουν μόνο έναν.
Ποια είναι η λειτουργία των νουκλεοτιδίων πέρα από την κατασκευή νουκλεϊνικών οξέων;
Τα νουκλεοτίδια συμμετέχουν στη μεταφορά ενέργειας (π.χ. ATP), στη σηματοδότηση (π.χ. cAMP) και ως φορείς ηλεκτρονίων (π.χ. NAD+, FAD). Είναι σημαντικά για τη ρύθμιση και την ενδοκυτταρική επικοινωνία.
Απλά: Εκτός από το DNA και το RNA, τα νουκλεοτίδια μεταφέρουν ενέργεια και βοηθούν στη σηματοδότηση των κυττάρων.
Τι είναι το ATP και ποια η σημασία του στα κύτταρα;
Το ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη) είναι το “ενεργειακό νόμισμα” των κυττάρων. Αποτελείται από αδενίνη, ριβόζη και τρεις φωσφορικές ομάδες. Η διάσπαση των δεσμών του απελευθερώνει ενέργεια για βιολογικές διεργασίες.
Απλά: Το ATP είναι το μόριο που παρέχει ενέργεια στα κύτταρα.
Ποιος είναι ο ρόλος του NAD+ και του FAD στα κύτταρα;
Το NAD+ και το FAD είναι συνένζυμα που λειτουργούν ως φορείς ηλεκτρονίων στις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις. Συμμετέχουν στη μεταφορά ενέργειας μέσω της μεταφοράς ηλεκτρονίων σε αντιδράσεις όπως ο κύκλος του Krebs.
Απλά: Το NAD+ και το FAD είναι σαν “φορτηγά” που μεταφέρουν ηλεκτρόνια για την παραγωγή ενέργειας.
Πώς γίνεται η αντιστοίχιση βάσεων στο DNA και στο RNA;
Στο DNA, η αδενίνη ζευγαρώνει με τη θυμίνη (Α-Τ), και η γουανίνη ζευγαρώνει με την κυτοσίνη (Γ-Κ). Στο RNA, η αδενίνη ζευγαρώνει με την ουρακίλη (Α-Ο), αντί για τη θυμίνη.
Απλά: Στο DNA, η αδενίνη συνδέεται με τη θυμίνη και η γουανίνη με την κυτοσίνη, ενώ στο RNA, η αδενίνη συνδέεται με την ουρακίλη.
Ποια είναι η διαφορά στη δομή μεταξύ DNA και RNA;
Το DNA έχει δεοξυριβόζη ως σάκχαρο, ενώ το RNA έχει ριβόζη. Το DNA είναι διπλή έλικα, ενώ το RNA είναι μονή έλικα. Επίσης, το DNA χρησιμοποιεί θυμίνη, ενώ το RNA ουρακίλη.
Απλά: Το DNA είναι διπλή έλικα με δεοξυριβόζη και θυμίνη, ενώ το RNA είναι μονή έλικα με ριβόζη και ουρακίλη.
Τι είναι το νουκλεόσωμα και ποιος είναι ο ρόλος του στη δομή του DNA;
Το νουκλεόσωμα είναι το βασικό μονάδα της χρωματίνης και αποτελείται από DNA τυλιγμένο γύρω από ένα οκταμερές ιστονών. Βοηθά στη συσκευασία του DNA και στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης.
Απλά: Το νουκλεόσωμα είναι σαν “κουλούρα” DNA που τυλίγεται γύρω από πρωτεΐνες για να πακετάρει το γενετικό υλικό.
Ποιος είναι ο ρόλος του tRNA στη μετάφραση του γενετικού κώδικα;
Το tRNA μεταφέρει τα κατάλληλα αμινοξέα στα ριβοσώματα κατά τη σύνθεση πρωτεϊνών, αντιστοιχίζοντας το αντικωδικό του με το κωδικόνιο του mRNA, επιτρέποντας τη μετατροπή της γενετικής πληροφορίας σε αμινοξέα.
Απλά: Το tRNA είναι σαν “αγγελιοφόρος” που μεταφέρει τα αμινοξέα στη σωστή θέση για να φτιάξουν τις πρωτεΐνες.
Τι είναι η αντιστοίχιση Watson-Crick και γιατί είναι σημαντική για τη σταθερότητα του DNA;
Η αντιστοίχιση Watson-Crick αναφέρεται στους δεσμούς υδρογόνου που σχηματίζονται ανάμεσα σε συμπληρωματικές βάσεις (Α-Τ και Γ-Κ) στο DNA. Αυτή η συμπληρωματικότητα είναι κρίσιμη για τη σταθερότητα της διπλής έλικας και την ακριβή αντιγραφή του DNA.
Απλά: Η αντιστοίχιση βάσεων είναι σαν “φερμουάρ” που κρατάει το DNA σταθερό.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ DNA και RNA όσον αφορά τη σταθερότητά τους και τη λειτουργία τους;
Το DNA είναι πιο σταθερό από το RNA λόγω της παρουσίας δεοξυριβόζης, ενώ το RNA, με ριβόζη, είναι πιο επιρρεπές σε αποικοδόμηση. Το DNA αποθηκεύει τη γενετική πληροφορία, ενώ το RNA μεταφέρει και εκτελεί αυτή την πληροφορία σε διάφορες κυτταρικές διεργασίες.
Απλά: Το DNA είναι πιο σταθερό και αποθηκεύει πληροφορίες, ενώ το RNA τις χρησιμοποιεί για να φτιάξει πρωτεΐνες.
Τι είναι η αλληλουχία Shine-Dalgarno και ποιος είναι ο ρόλος της στη μετάφραση;
Η αλληλουχία Shine-Dalgarno είναι ένα συντηρημένο τμήμα του mRNA στα βακτήρια που βοηθά στην έναρξη της πρωτεϊνικής σύνθεσης, συνδέοντας το mRNA με το ριβόσωμα. Βοηθά στην ακριβή ευθυγράμμιση του mRNA με το ριβόσωμα για τη μετάφραση.
Απλά: Η αλληλουχία Shine-Dalgarno είναι σαν “οδηγός” που βοηθά το ριβόσωμα να βρει την αρχή του mRNA.
Τι είναι η αποδιαμόρφωση του DNA και πώς επηρεάζεται από το Tm (θερμοκρασία τήξης);
Η αποδιαμόρφωση του DNA συμβαίνει όταν οι δεσμοί υδρογόνου που συγκρατούν τις δύο αλυσίδες διασπώνται, διαχωρίζοντας τη διπλή έλικα σε δύο αλυσίδες. Το Tm είναι η θερμοκρασία στην οποία το 50% του DNA είναι αποδιαταγμένο. Εξαρτάται από το μήκος του DNA και την περιεκτικότητα σε βάσεις GC.
Απλά: Το DNA ξετυλίγεται όταν ζεσταίνεται, και το Tm δείχνει πότε το μισό DNA έχει ξετυλιχτεί.
Πώς λειτουργούν οι υποκινητές και οι ενισχυτές στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης;
Οι υποκινητές είναι αλληλουχίες DNA που λειτουργούν ως σημεία εκκίνησης για την RNA πολυμεράση, ενώ οι ενισχυτές ενισχύουν τη μεταγραφή από απόσταση. Μαζί, βοηθούν στον έλεγχο του πότε και πού θα εκφραστούν τα γονίδια.
Απλά: Οι υποκινητές είναι σαν “κουμπιά” που ξεκινούν τη μεταγραφή, ενώ οι ενισχυτές είναι σαν “ενισχυτές σήματος” που αυξάνουν την παραγωγή RNA.
Τι είναι το πολυ-Α ουρά και ποιος ο ρόλος της στο mRNA;
Το πολυ-Α ουρά είναι μια σειρά από αδενίνες που προστίθεται στο 3’ άκρο του mRNA στα ευκαρυωτικά κύτταρα. Βοηθά στην προστασία του mRNA από την αποικοδόμηση και διευκολύνει τη μετάφρασή του.
Απλά: Το πολυ-Α ουρά είναι σαν “καπάκι” που προστατεύει το mRNA από το να καταστραφεί.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ εξονίων και εσωνίων στο γονιδιακό κώδικα;
Τα εξόνια είναι τμήματα του DNA που κωδικοποιούν την πληροφορία για την παραγωγή πρωτεϊνών, ενώ τα εσώνια είναι μη κωδικοποιητικά τμήματα που αφαιρούνται κατά τη διαδικασία της ωρίμανσης του mRNA.
Απλά: Τα εξόνια είναι τα “χρήσιμα κομμάτια” του DNA, ενώ τα εσώνια είναι τα “κομμάτια που αφαιρούνται”.
Τι είναι η διαδικασία ωρίμανσης του RNA και γιατί είναι σημαντική;
Η ωρίμανση του RNA περιλαμβάνει την προσθήκη του πολυ-Α ουρά, του καπακιού 5’, και την αφαίρεση των εσωνίων μέσω της προσδεματοχής. Αυτή η διαδικασία είναι κρίσιμη για τη δημιουργία ώριμου, λειτουργικού mRNA που θα μεταφραστεί σε πρωτεΐνες.
Απλά: Το RNA “επεξεργάζεται” πριν γίνει πρωτεΐνη, αφαιρώντας τα εσώνια και προσθέτοντας προστατευτικά καπάκια.
Τι είναι το επαγόμενο RNAi και πώς ρυθμίζει την έκφραση γονιδίων;
Το RNAi (interference RNA) είναι ένας μηχανισμός που χρησιμοποιεί μικρά RNA για να αδρανοποιήσει το mRNA, εμποδίζοντας τη μετάφρασή του σε πρωτεΐνες. Είναι ένας σημαντικός μηχανισμός ρύθμισης γονιδίων και άμυνας κατά των ιών.
Απλά: Το RNAi είναι σαν ένα “κόπτη” που σταματά την παραγωγή πρωτεϊνών από συγκεκριμένα γονίδια.
Ποια είναι η επίδραση της αλληλουχίας βάσεων στη θερμοκρασία τήξης (Tm) του DNA και πώς η περιεκτικότητα σε βάσεις GC την επηρεάζει;
Η θερμοκρασία τήξης (Tm) του DNA εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε βάσεις GC, καθώς οι γουανίνη-κυτοσίνη ζεύγουν με τρεις δεσμούς υδρογόνου, ενώ οι αδενίνη-θυμίνη με δύο. Όσο περισσότερα GC ζεύγη υπάρχουν, τόσο υψηλότερη η Tm του DNA.
Απλά: Το DNA με πολλές βάσεις GC λιώνει σε υψηλότερες θερμοκρασίες επειδή οι δεσμοί τους είναι πιο ισχυροί.
Πώς οι νουκλεάσες περιορισμού χρησιμοποιούνται στη γενετική μηχανική και ποιος είναι ο μηχανισμός τους;
Οι νουκλεάσες περιορισμού είναι ένζυμα που κόβουν το DNA σε συγκεκριμένες αλληλουχίες, δημιουργώντας θραύσματα με ακραία άκρα. Χρησιμοποιούνται στη γενετική μηχανική για την κλωνοποίηση και τη σύνθεση ανασυνδυασμένου DNA.
Απλά: Οι νουκλεάσες κόβουν το DNA σε συγκεκριμένα σημεία, βοηθώντας τους επιστήμονες να δημιουργήσουν νέα γονίδια.
Ποια είναι η σημασία της επιγενετικής ρύθμισης μέσω μεθυλίωσης του DNA και πώς επηρεάζει τη γονιδιακή έκφραση;
Η μεθυλίωση του DNA συμβαίνει όταν προστίθεται μια μεθυλομάδα στη θέση C5 της κυτοσίνης, καταστέλλοντας τη γονιδιακή έκφραση. Αυτός ο μηχανισμός επιτρέπει την επιγενετική ρύθμιση, δηλαδή τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης χωρίς αλλαγές στην αλληλουχία του DNA.
Απλά: Η μεθυλίωση είναι σαν “κλειδαριά” που μπορεί να εμποδίσει την έκφραση γονιδίων χωρίς να αλλάξει το DNA.
Πώς οι μορφές του DNA (B-DNA, A-DNA, Z-DNA) διαφέρουν και σε ποιες συνθήκες συναντώνται;
Το B-DNA είναι η πιο κοινή μορφή σε φυσιολογικές συνθήκες. Το A-DNA σχηματίζεται υπό συνθήκες αφυδάτωσης και έχει πιο πυκνές στροφές. Το Z-DNA έχει ζιγκ-ζαγκ δομή και σχηματίζεται σε περιοχές υψηλής περιεκτικότητας σε GC. Κάθε μορφή επηρεάζει τη σταθερότητα και την αλληλεπίδραση με πρωτεΐνες.
Απλά: Το DNA αλλάζει σχήμα ανάλογα με τις συνθήκες, και κάθε μορφή μπορεί να είναι πιο κατάλληλη για συγκεκριμένες λειτουργίες.
Πώς λειτουργεί η υβριδοποίηση DNA-RNA στην ανίχνευση γονιδίων και ποια είναι η διαδικασία του Southern και Northern blotting;
Στη Southern blotting, το DNA μεταφέρεται σε μεμβράνη μετά από ηλεκτροφόρηση και υβριδοποιείται με ανιχνευτή DNA. Στο Northern blotting, η διαδικασία αφορά RNA και χρησιμεύει στην ανίχνευση συγκεκριμένων γονιδίων ή αλληλουχιών RNA.
Απλά: Οι τεχνικές Southern και Northern blotting βοηθούν στην ανίχνευση συγκεκριμένων γονιδίων χρησιμοποιώντας αλληλουχίες DNA ή RNA ως ανιχνευτές.
