REPLIKACJA

TRANSKRYPCJA

TRANSLACJA

REPLIKACJA

• Replikacja DNA to proces, w którym podwójna

nić DNA (podwójna helisa) ulega skopiowaniu.

• Zachodzi przed podziałem komórkowym, w

którym nie dochodzi do redukcji materiału
genetycznego – przed mitozą.

• Replikacja jest semikonserwatywna

(półzachowawcza) - w każdej z dwóch
uzyskanych podwójnych nici DNA będzie jedna
nić macierzysta i jedna nowa.

• Polimeraza DNA to enzym bardzo dokładny. Robi

przeciętnie tylko 1 błąd na 10

9

dobudowanych

nukleotydów.

• Jest on w stanie syntetyzować nową nić tylko w kierunku

od jej 5’ końca do końca 3’

• Synteza DNA na jednej nici, tzw. wiodącej przebiega w

sposób ciągły, gdyż kierunek syntezy będzie zgodny z

kierunkiem rozwijania helisy DNA.

• Natomiast na drugiej nici, tzw. opóźnionej wraz z

przesuwaniem się widełek replikacyjnych będą pojawiać

się luki, bo tu synteza DNA będzie przebiegać w kierunku

przeciwnym do tego na drugiej nici.

• Powstaną tzw. fragmenty Okazaki,

EKSPRESJA MATERIAŁU

GENETYCZNEGO

To proces, w którym
informacja
genetyczna
zawarta w genie
zostaje odczytana i
przepisana na jego
produkty, które są
białkami lub
różnymi formami
RNA.

MOZAIKOWA BUDOWA GENÓW

ETAPY EKSPRESJI GENÓW

1) Transkrypcja – przepisanie wiadomości

zawartych w DNA na jednoniciowe mRNA

2) Splicing – usunięcie fragmentów nie

kodujących (intronów) z mRNA

3) Translacja - utworzenie białek na podstawie

matrycy zawartej w mRNA

4) Dojrzewanie białek – wszelkie dodatkowe

zmiany w ich budowie, np. doczepiane są
reszty cukrowe, zachodzi fałdowanie itd

1)

TRANSKRYPCJA

• Promotor - odcinek

DNA, położony
zazwyczaj powyżej
sekwencji kodującej
genu, który zawiera
sekwencje
rozpoznawane przez
polimerazę RNA

• Po połączeniu się

polimerazy RNA z
promotorem rozpoczyna
się transkrypcja

2)

SPLICING

3)

TRANSLACJA – SYNTEZA BIAŁKA

•

To proces, w którym następuje odczyt

informacji genetycznej z mRNA i synteza

białka.

•

Biorą w nim udział oprócz matrycy (mRNA) i

aminokwasów także cząsteczki tRNA

( dostarczające aminokwasów ), rybosomy

oraz szereg czynników wspomagających.

•

Tanslację podzielić można na trzy zasadnicze

etapy:

1.

inicjację,

2.

elongację,

3.

terminację.

1) Pierwszym etapem syntezy białka jest

przyłączenie mRNA do mniejszej
podjednostki rybosomu w obecności
inicjatorowego tRNA i szeregu czynników
inicjujących.

U eukariontów pierwszym kodonem
ulegającym translacji jest kodon AUG (tzw.
kodon start), kodujący metioninę.

2) Po złożeniu rybosomu, tj. przyłączeniu podjednostki

dużej do powstałego układu, odpowiednie tRNA

dostarczają kolejne aminokwasy.

Rybosom przesuwa się stopniowo wzdłuż nici mRNA

tRNA

3) Translacja kończona jest w miejscu, w którym

wystąpi jeden spośród trzech kodonów
terminacyjnych tzw. kodonów STOP ( UAG, UGA,
UAA ).

• Translacja zachodzi w rybosomach - strukturach

rybonukleoproteinowych (RNA i białko )

• Sygnałem początku syntezy białka jest kodon

AUG, natomiast końca syntezy jeden z kodonów
stop - UAA, UAG, UGA;

translacja

• Regulacja białko- DNA może mieć formę pozytywną

i negatywną (oddziaływanie np. pomiędzy
polimerazą RNA a promotorem)

• Regulacja pozytywna polega ma tym , że białko

regulatorowe ułatwia przyłączanie się polimerazy
RNA do promotora.

• Regulacja negatywna związana jest z przyłączeniem

się białka regulatorowego w sąsiedztwie promotora,
przez co nie jest możliwe przy łączenie się
polimerazy do tego miejsca i transkrypcja genu.

REGULACJA EKSPRESJI

OPERON LAKTOZOWY

• Operon to zbiór wspólnie transkrybowanych i

regulowanych genów.

• Na operon laktozowy składają się geny struktury

lacZ, lacY, lacA. W kierunku 5' do tych genów
znajduje się sekwencja zwana operatorem.

• Sekwencja operatora „nachodzi” kilkoma

nukleotydami na sekwencję promotora. Zatem
jeżeli do operatora przyłączy się represor,
uniemożliwi on transkrypcję genów.