Kwasy nukleinowe
Gdzie znajdujÄ… siÄ™ kwasy
nukleinowe?
Capsule
Kwasy nukleinowe
RNA: DNA
" matrycowe (mRNA)
" rybosomowe (rRNA)
mała podjednostka rybosomu -18S rRNA,
duża 5S, 5.8S i 28S rRNA
rRNA
rRNA + białka rybosomowe = rybosom
(rybozym)
Kwasy nukleinowe
RNA: DNA
" matrycowe (mRNA)
" rybosomowe (rRNA)
mała podjednostka rybosomu -18S rRNA,
duża 5S, 5.8S i 28S rRNA
" transferowe (tRNA)
tRNA
Aminoacylo-AMP + tRNA aminoacylo-tRNA + AMP
Kwasy nukleinowe
RNA: DNA
" matrycowe (mRNA)
" rybosomowe (rRNA)
mała podjednostka rybosomu -18S rRNA,
duża 5S, 5.8S i 28S rRNA
" transferowe (tRNA)
" małe jądrowe (snRNA)
" małe jąderkowe (snoRNA)
" interferencyjne RNA (siRNA i miRNA)
" inne,
iRNA
(interference RNA)
siRNA
miRNA
" dsRNA  egzogenny np..wirusowy
" Efekt: degradacja mRNA
" dsRNA  kodowany w genomie
" Efekt: degradacja mRNA lub
hamowanie translacji (3 UTR)
Kwasy nukleinowe
RNA: DNA
" jÄ…drowe
" matrycowe (mRNA)
" rybosomowe (rRNA)
" mtDNA
mała podjednostka rybosomu -18S rRNA,
duża 5S, 5.8S i 28S rRNA
" transferowe (tRNA) " chlDNA
" pre-mRNA
" małe jądrowe (snRNA)
" małe jąderkowe (snoRNA)
" interferencyjne RNA (siRNA i miRNA)
" inne,
mtDNA
Kwasy nukleinowe to
heteropolimery
Deoksynukleozydo-5 trifosforany
Nukleozydo-5 trifosforany (NTP)
DNA
RNA
(dNTP)
koniec 5
WiÄ…zanie 3 5 - fosfodiestrowe
5
1
4 oznacza numer węgla
w czÄ…steczce cukru
3 2
H
(deoksyryboza)
koniec 3
WiÄ…zania ß  N glikozydowe
dAMP dTMP
4
6
5
1 5 7
3
8
2
6
2 4
9
1
3
1
1
WiÄ…zanie -1 ß - 9 N -glikozydowe WiÄ…zanie -1 ß - 1 N -glikozydowe
dGMP dCMP
4
6
1 5 7 5
3
8
2
6
2 4
9
3 1
1
1
Nukleotydy składająsięz nukleozydów i
reszt kwasu ortofosforowego
PURYNY
PIRYMIDYNY
RNA DNA
Konstrukcja modelu DNA
Konstrukcja modelu DNA
" Johann Friedrich
" Johann Friedrich
Miescher
Miescher
(nukleina;1869r.)
(nukleina;1869r.)
" James Watson,
" James Watson,
Francis Crick (nobel
Francis Crick (nobel
w 1962r.),
w 1962r.),
Rosalind Franklin,
Rosalind Franklin,
Maurice Wilkins
Maurice Wilkins
DNA
Komplementarność zasad
" Replikacja
DNA
" Transkrypcja
" Translacja
RNA
Cechy kodu genetycznego:
 trójkowy
 uniwersalny (kod genetyczny jest taki sam we wszystkich organizmach)
 zdegenerowany (jeden aminokwas może być kodowany przez kilka różnych trójek)
 niezachodzÄ…cy (bezprzecinkowy)
 jednoznaczny (dana trójka koduje zawsze jeden i ten sam rodzaj aminokwasu)
Sekwencja DNA to nie to samo co
kod genetyczny
Struktury DNA
Organizacja chromatyny
Chromosom
metafazowy
25%
zasadowe
aminokwasy:
lizyna
arginina
oktamer
(H2A, H2B, H3, H4) X2 + H1)
Skondensowana
chromatyna
włókno 30 nM (solenoid)
" euchromatyna
histon
nukleosom " heterochromatyna
1
H
Replikacja DNA
Oczko replikacyjne
Replikacja DNA
Polimeraza DNA działa jedynie w kierunku od końca 3' do końca 5'
(czyli syntetyzuje nową nić w kierunku od 5' do 3 )
Transkrypcja i translacja
Nukleozydo-
5 trifosforany
(NTP) +
polimeraza
RNA
RNA
Dojrzewanie (splicing) mRNA
snRNA
Ogon poli A
Czapeczka guanylowa (5 ) (poliadenylowy; 3 )
sygnał dokowania sygnał o
rybosomu endogenności
transkryptu
P
E A
Translacja
Rybosom
Aminoacylo tRNA
antykodon
mRNA
kodon
WiÄ…zanie peptydowe
Peptydylo-tRNA
Kod DNA
Nić kodująca (sensowna)
" 5 ACTAGTAATGCGCAT 3
DNA
Nić matrycowa (antysensowna)
" 3 TGATCATTACGCGTA 5
Zapis sekwencji od 5 ->3
" ACUAGUAAUGCGCAU - mRNA
" Treonina/Seryna/Asparagina/Alanina/Histydyna
Gen
Gen, podstawowa jednostka dziedziczenia, zlokalizowana w chromosomach,
decydujÄ…ca o przekazywaniu cech potomstwu.
Gen jest odcinkiem łańcucha kwasu nukleinowego, zawierającym pewną liczbę
nukleotydów, których sekwencja stanowi informację genetyczną, warunkującą
syntezÄ™ czÄ…stek kwasu RNA, co w dalszej konsekwencji w toku skomplikowanych
ciągów reakcji prowadzi do wykształcenia się określonej cechy organizmu.
Czynniki transkrypcyjne regulujÄ…
transkrypcje genów
ligand
Hormony sterydowe:
kortykosterydy, androgeny, estrogeny, gestageny
Czy jemy
geny?
Nukleotydy w diecie
" Nie sÄ… znaczÄ…cym z
ródłem energii, tak jak węglowodany, białka i tłuszcze
" Nie sąwłączane w DNA i RNA (wyjątek: podanie dożylne)
" Wchłanianie nukleotydów nie jest niezbędne do życia
Nukleotydy
Kwas moczowy
w przewodzie
pokarmowym
(słabo rozp. w wodzie)
Hydroliza
(endonukleazy, fosfodiesterazy i fosforylazy nukleozydowe)
Zasady purynowe
Mononukleotydy
Hydroliza
Zasady pirymidynowe
(nukleotydazy i fosfatazy)
Nukleozydy
Wchłanianie lub hydroliza
(fosforylazy jelitowe )
²-aminoizomaÅ›lan,
amoniaku (NH3 ) i CO2
(dobrze rozp. w wodzie)
GMO?
Światło jelita Wnętrze komórki
Do doczytania
Prokariota:
" Etapy transkrypcji, elementy -35 i  10 (kaseta Pribnowa), miejsce 1+, promotor, rejon
palindromowy, struktura spinki do włosów, operon laktozowy, operon tryptofanowy,
" Etapy translacji, inicjatorowy tRNA, kodon  start , sekwencja Shine-Dalgarno, miejsca wiÄ…zania A,
P i E, polisom, policistronowy mRNA
Eukariota:
" Polimerazy RNA, kompleks inicjujÄ…cy transkrypcjÄ™, czynniki transkrypcyjne, pierwotny transkrypt,
struktura dojrzałego mRNA (proces dojrzewania, splicing, poliadenylacja 3 , czapeczka 5 , regiony
3 5 UTR), czynniki cis i trans (rola, przykład), enhancery i silencery (rola), monocistronowy
mRNA, inicjatorowy tRNA, skonowanie podjednostki 40S, telomery, telomeraza, limit podziałów
komórkowych (Limit Hayflicka)
Podręczniki
" Biochemia (Jeremy M. Berg, Lubert Stryer, John L. Tymoczko)
" Krótkie wykłady: Biochemia (Hames B.D., Hooper N.M. PWN)