Gen a genom + Kod genetyczny PDF

Preview

Summary

......

Description

TEMAT 1: GEN A GENOM. BUDOWA I ROLA KWASÓW NUKLEINOWYCH. Gen – podstawowa jednostka dziedziczenia. Pojedynczy gen to fragment DNA. DNA – nośnik informacji dotyczących budowy białka lub cząsteczki RNA. Polipeptyd – łańcuch aminokwasów (białko się z nich składa)

Budowa Genów: Część strukturalna: - eksony – sekwencje kodujące, które zawierają informacje o kolejności ułożenia aminokwasów w białkach lub o budowie RNA - introny – sekwencje niekodujące, które nie zawierają informacji o budowie białek ani o budowie RNA Część regulatorowa – bierze udział w regulacji odczytywania info genetycznej. Tak są zbudowane organizmy eukariotyczne (geny nieciągłe), organizmy prokariotyczne (bezjądrowe) są zbudowane tak samo ale bez intronów i nazywamy to genami ciągłymi.

Budowa chromosomu: Cząsteczka DNA -> histony -> chromatyna -> dwie chromatydy, czyli chromosom Genom – kompletna informacja genetyczna komórki lub organizmu. Jest to DNA znajdujące się w 1 zestawie chromosomów. Genom tworzą geny i odcinki pozagenowe. DNA znajduje się głównie w jądrze komórkowym. Ta część genomu to genom JĄDROWY. DNA występuje też w małych ilościach w mitochondriach (genom MITOCHONDRIALNY). Budowa i funkcje DNA: Cząsteczka składa się z 2 łańcuchów (nici) ułożonych w helisie. Struktura ta to podwójna helisa. Każdy z łańcuchów jest zrobiony z NUKLEOTYDÓW, a one są połączone wiązaniami FOSFODIESTROWYMI. Oba łańcuchy DNA są połączone wiązaniami WODOROWYMI. Budowa nukleotydu DNA: Komplementarność zasad azotowych – Adenina + Tymina (2 wiązania wodorowe) i Cytozyna + Guanina (3 wiązania wodorowe). Są one NAPRZECIWKO SIEBIE. Sekwencja DNA – nukleotydy które są OBOK SIEBIE tworzą sekwencję DNA.

Replikacja DNA – czyli proces prowadzący do powielenia cząsteczek DNA. Zachodzi ona w jądrze komórkowym i jest regulowana enzymatycznie. Macierzysta cząsteczka DNA rozplata się na dwie nici. Do każdej nici przyłączają się nowe nukleotydy (zasada komplementarności), które tworzą nową nić. W ten sposób wychodzą dwie helisy. Nowa jest identyczna ze starą. Za ten proces odpowiada enzym – polimeraza DNA. Kontroluje on poprawność procesu. Budowa i funkcje RNA RNA też jest zbudowany z nukleotydów. Cząsteczka jest jednoniciowa, chociaż w niektórych miejscach są wiązania, ale wtedy ADENINA łączy się nie z tyminą tylko z URACYLEM. Zamiast deoksyrybozy jest ryboza. Funkcje i rodzaje RNA 1. rRNA (rybosomowy RNA)– po połączeniu z białkami tworzy rybosomy, na których zachodzi BIOSYNTEZA BIAŁEK 2. mRNA (informacyjny RNA) – przenosi informacje o budowie białka z jądra komórkowego na rybosomy. Ma zwykle postać jednej długiej nici. 3. tRNA (transportujący RNA) – transportuje aminokwasy na rybosomy. Ma on miejsce gdzie przyłącza się aminokwas – ANTYKODON – 3 nukleotydy które podczas biosyntezy białek są odpowiedzialne za rozpoznanie komplementarności nukleotydów.

TEMAT 2: KOD GENETYCZNY. Kod Genetyczny – sposób zapisu informacji o budowie białek w sekwencji kwasów nukleinowych (DNA lub mRNA). Składa się z 64 KODONÓW, które kodują aminokwasy tworzące białka. Kod genetyczny jest TRÓJKOWY bo każdy kodon składa się z trzech kolejnych nukleotydów. Jak jest odczytywana informacja genetyczna? Najpierw info genetyczna z DNA jest przepisywana na mRNA. Procesowi przepisywania podlega tylko jedna nić DNA – NIĆ MATRYCOWA. Druga nić to NIĆ KODUJĄCA, zawiera info o danym białku. Potem na podstawie info zawartej w mRNA jest syntetyzowane białko. Cztery kodony , mają specjalne znaczenie. Kodon AUG jest kodonem START, rozpoczyna syntezę białka. Na końcu sentencji znajduje się jeden z 3 kodonów STOP: UAA, UAG, UGA, które kończą ten proces. Cechy kodu genetycznego: - TRÓJKOWY – każde 3 kolejne nukleotydy kwasu nukleinowego oznaczają jeden aminokwas, czyli tworzą jeden KODON. - JEDNOZNACZNY – jeden kodon oznacza zawsze wyłącznie jeden aminokwas

- ZDEGENEROWANY – jeden aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon. - BEZPRZECINKOWY – nie ma wolnych nukleotydów – wszystkie wchodzą w skład jakiegoś kodonu - NIEZACHODZĄCY – nukleotyd wchodzący w skład jednego kodonu nie może być elementem kolejnego kodonu - UNIWERSALNY - zwykle kodony u wszystkich organizmów oznaczają te same aminokwasy.

Tabela kodu genetycznego – pokazuje jak kodony są powiązane z aminokwasami, jaki aminokwas jest kodowany przez jaki kodon. Nazwy kodonów: AUG – metionina

GCC - alanina

CCU – prolina

AAA – lizyna

TEMAT 3: EKSPRESJA GENÓW Ekspresja genów – proces odczytywania informacji genetycznej i syntezy na jej podstawie odpowiednich cząsteczek białka lub RNA. Etapy ekspresji genów: Biosynteza białek -> składa się z 2 etapów – transkrypcji i translacji. - TRANSKRYPCJA – przepisywanie info z DNA na mRNA. W wyniku powstaje cząsteczka mRNA komplementarna do sekwencji DNA. Proces zachodzi w JĄDRZE KOMÓRKOWYM.. Odpowiada za niego enzym POLIMERAZA RNA. Przebieg: Enzym łączy się z cząsteczką DNA. Przesuwając się wzdłuż nici DNA rozsuwa je stopniowo i przyłącza kolejne nukleotydy RNA na zasadzie komplementarności do nici matrycowej DNA. W ten sposób tworzy się cząsteczka pre-mRNA. Po przepisaniu info nici DNA znów się splatają a pre-mRNA zostaje uwolnione i podlega MODYFIKACJOM POTRANSKRYPCYJNYM. - TRANSLACJA – przetłumaczenie języka nukleotydów na język aminokwasów. W wyniku na podstawie info zawartej w mRNA jest syntezowane odpowiednie białko. Odbywa się to w CYTOZOLU. Przebieg: mRNA łączy się z rybosomem. Kodon START przyłącza się do cząsteczki tRNA z aminokwasem METIONINĄ. Potem do kolejnego kodonu mRNA przyłącza się tRNA z pasującym aminokwasem. Między METIONINĄ i drugim aminokwasem tworzy się wiązanie PEPTYDOWE. Rybosom przesuwa się o 3 nukleotydy w nici mRNA, a cząsteczka tRNA bez aminokwasu się odłącza. Do mRNA przyłącza się kolejna cząsteczka tRNA transportująca aminokwas zgodny z kodonem na mRNA. Cykl ten się powtarza, a łańcuch aminokwasów się wydłuża aż napotka kodon STOP. Jak białko uzyskuje swoje właściwości? – przez modyfikacje potranslacyjne. Nadają białku odpowiedniego kształtu, mogą też być usunięte niektóre aminokwasy lub przyłączone związki jak reszty cukrowe, tłuszczowe itp.

Regulacja ekspresji genów – polega na zmianie ich aktywności. W jej wyniku w komórce aktywne są tylko te geny, które są niezbędne do jej funkcjonowania. Dzięki temu komórka może reagować na zmiany w otoczeniu. Sposoby regulacji ekspresji genów: - regulacja dostępu do genów - aktywność białek regulatorowych - alternatywne składanie mRNA...