Genetyka ćwiczenia 15.09. 2011

kolos w listopadzie, na ostatnich zajęciach TEST z genetyki

Faza GO

-stan spoczynkowy komórki

-komórki w fazie GO tracą zdolność do powielania materiału genetycznego

-większość komórek wchodzi w fazę GO z fazy G1 cyklu komórkowego

-pod wpływem różnych bodźców komórki mogą ponownie przejść z fazy spoczynku do fazy G1(np. limfocyty T i B pod wpływem mutagenów, komórki miąższu wątroby pod wpływem niedotlenienia).

Cykl komórkowy (diagram)

Mitoza (M)

Procesy zachodzące podczas kariokinezy podzielono umownie na 4 etapy:

-profaza

-metafaza

-anafaza

-telofaza

Następnie zachodzi cytokineza czyli podział cytoplazmy.

Podział redukcyjny- mejoza (R)

-składa się z 2 cykli podziałowych

-pomiędzy cyklami podziałowymi nie ma replikacji DNA

-w wyniku mejozy zmienia się liczba chromosomów w jadrach potomnych z 2n do n (komórki haploidalne- gamety)

-umożliwia utrzymanie stałej i charakterystycznej dla każdego gatunku liczby chromosomów

-mejoza jest źródłem zmienności genetycznej organizmów- wymiana odcinków chromatyd w procesie crossing over.

Mejoza(diagram)

GENETYKA

Replikacja-> transkrypcja-> translacja -> białko

Replikacja

-proces kopiowania nici DNA, niezbędny do przekazania informacji genetycznej komórkom potomnym

-z parowania zasad wynika, ze do odtworzenia dwuniciowej struktury cząsteczki wystarczy tylko pojedyncza nic polinukleotydowa, która może służyć jako matryca do odtworzenia drugiej nici.

Model replikacji konserwatywnej (zachowawczej) zdjęcie

Model dyspersyjny zdjęcie

Model semikonserwatywny zdjęcie

Proponowane modele replikacji zdjęcie

Doświadczenie Meselsona i Stahla zdjęcie

REPLIKACJA DNA JEST SEMIKONSERWATYWNA zdjęcie

Proces replikacji DNA

-replikacje przeprowadzają enzymy- polimerazy DNA

-synteza DNA zawsze przebiega w kierunku 5’ 3’

-polimerazy DNA posiadaja aktywność egzonukleazową 35’, co umozliwia usuniecie nieprawidłowo wprowadzonych nukleotydow z nowo syntezowanej nici (polimerazy popelniaja blad nie częściej niż raz na 10(6)- 10(8) prawidłowo wlaczonych nuklotydów)

Etapy procesu replikacji

-inicjacja

-elongacja

-terminacja

Inicjacja replikacji

-inicjacja- rozpoznanie miejsca rozpoczęcia procesu replikacji w obrebie cząsteczki. Replikacja zaczyna się zawsze w scisle określonym miejscu cząsteczki DNA tzw. Ori( ang. Replication origine).

Bakterie: pojedyncze miejsce inicjacji (E.coli- OriC)

Chromosomy eukariotyczne- wiele miejsc inicjacji replikacji:

-drozdze: ~400 miejsc ori

-komorki ludzkie~20 000 miejsc ori

Fragment DNA replikujacy jako pojedyncza czasteczka zwana jest replikonem

Konsekwencja syntezy nici tylko w jednym kierunku 5’3’ jest asymetria reakcji zachodzących w obrebie widełek replikacyjnych tzn. miejsca, w którym matrycowa czasteczka DNA ulega rozpleceniu i w kotrym lokuje się białkowy kompleks replikacyjny. zdjecie

Białka działające w widelkach replikacyjnych

-helikaza dna

-topoizomerazy dna (gyraza u prokariota)

-prymaza- polimeraza RNA

-białka wiążące jednoniciowy DNA (ssb single stranded DNA binding protein)

-polimerazy dna

-ligazy dna

-telomerazy

Podwójna helisa musi zostać rozpleciona, każda z nici dna posłuży jako matryca

Helikaza dna rozdziela dwie nici a topoizomerazy (u prokariota gyraza) pomagają ja rozkręcić.

Białka wiążące dna stabilizują jednoniciowa strukturę.

Do rozpoczęcia syntezy konieczny jest krótki fragment oligonukleotydowy(krótki odcinek RNA) tzw. Starter posiadający wolna grupę 3’ OH; reakcja katalizowana przez prymaze (polimerazę RNA).

Wykszatałcenie „oczka replikacyjnego” i uformowanie aktywnych widełek replikacyjnych konczy faze replikacji.

Elongacja obejmuje procesy związane z działaniem widelek replikacyjnych podczas kopiowania DNA.

Substratami dla syntezy DNA sa 5’-trifosforany deoksyrybonukleotydow(dATP, dCTP, dGTP, dTTP).

Polimerazy dna katalizują dodawanie nukleotydow do startera ( w kierunku 5’3’).

Widelki replikacyjne przesuwają się wzdłuż lancuchow DNA. W czasie replikacji obie nici podwojnej helisy dna musza ulegac kopiowaniu. Jedna nic rodzicielska zwana nicia wiodaca jest kopiowana w sposób ciagly, replikacja drugiej zwanej nicia opozniona jest prowadzona w sposób nieciagy w formie krótkich fragmentow OKAZAKI