Agrobacterium: naturalna zdolność do iniekcji roślin, transfer bakteryjnego DNA do komórki roślinnej. Powoduje rozrost korzeni w postaci guzowatych narośli i przestawienie metabolizmu rośliny na produkcje Opin-metabolitów niepotrzebnych roślinie lecz cennych dla bakterii.
Kod genetyczny : Zdegradowany, Jednoznaczny, Nienakładający się, Uniwersalny, Odczytywalny tylko w jednym kierunku
tRNA nie bierze udziału w procesie transkrypcji
Promotor : element regulatorowy genu - sekwencja nie ulegająca transkrypcji lecz decydująca o jej inicjacji. Zawiera miejsca wiązania polimerazy RNA i czynników transkrypcyjnych.
Operon : zespół składający się z bakteryjnych genów strukturalnych kontrolowanych przez wspólne elementy regulatorowe (promotor ,regulator) i czynnik regulatorowy (represor, aktywator) kodowany przez swoisty dla danego operonu gen regulatorowy. Np. operon laktozowy Escherichia coli, operon tryptofanowy.
- zbiór położonych obok siebie w genomie, wspólnie transkrybowanych i regulowanych genów[1]. W skład pojedynczego operonu wchodzą:
Porównanie mechanizmów odpowiedzialnych za regulację ekspresji genów :
Procaryota :
Holoenzym polimerazy RNA jest zdolny do rozplecienia podwójnej helisy DNA w miejscu startu transkrypcji.
Ekspresja genu kontrolowana przez jedno lub dwa białka regulatorowe.
Geny są zorganizowane w kilku genowe jednostki podlegające wspólnej regulacji (operony)
Pojedynczy sygnał może włączać lub wyłączać jednocześnie wszystkie geny wchodzące w skład jednego operonu.
Eucaryota :
Polimerazy RNA nie są zdolne do transkrybowania DNA bez udziału dodatkowych czynników białkowych. Z miejsca startu transkrypcji muszą być usunięte nukleosomy.
Geny eukariotyczne są nieaktywne dopóki nie zostaną włączone w swoisty dla siebie sposób.
Większość genów kontrolowana przez liczne białka wiążące się w kilka sekwencji regulatorowych i tworzące między sobą połączenia.
Geny nie są zorganizowane w zespoły podlegające wspólnemu elementowi regulatorowemu.
Dany sygnał molekularny może włączać zestawy genów
Replikon : odcinek DNA ulegający replikacji zainicjowanej w jednym miejscu startu i przebiegającej jako ciągły proces aż do momentu zakończenia syntezy nici DNA komplementarnych dla tego odcinka.
Fazy cyklu komórkowego : Eucaryota Faza M, Interfaza:G1 , S, G2; G0
Nukleosom : odcinek podwójnej helisy DNA o długości 148 pz tworzy ujemny superskręt obiegający 1,8 razy rdzeń nukleosomu, jednostka strukturalna chromatyny zbudowana z oktameru histonowego na którym nawinięta jest nić DNA o dł 200 par zasad. Nić ta jest spięta histonem H1.
Topoizomerazy : enzymy katalizujące przekształcenia topologiczne cząsteczek DNA, mogą powodować powstawanie superskrętów lub ich usuwanie.
Gen : fragment DNA zawierający informację genetyczną niezbędną dla syntezy we właściwym miejscu i czasie funkcjonalnego produktu
Genotyp : suma inf. Genetycznej zawarta we wszystkich genach chromosomowych danego organizmu - struktura genetyczna organizmu decydująca o zakresie cech które mogą się potencjalnie ujawnić w postaci fenotypu.
Fenotyp- zespół charakterystycznych cech org. Na jego wykształcenie się ma wpływ czynnik dziedziczny- genotyp i warunki środowiska.
EUCHROMATYNA. -aktywna,zdolna do transkrypcji część chromatyny jądra interfazowego,obejmująca te regiony cząst.DNA chromosomów,które zawierają sekwencje kodujące. -zróżnicowany,ale niski stopień skondensowania -zajmuje większą część obszaru jądra kom.
a)jest wrażliwa na działanie nukleaz b)DNA w jej obrębie-niższy stopień metylacji c)mniej histonuH1 d)histony rdzeni nukleosomowych są acetylowane w specyficznych miejscach
HETEROCHROMATYNA. -część chromatyny interfazowego jądra kom.która jest nieaktywna transkrypcyjnie; -stopień upakowania jest wysoki; -podział na 2 klasy:h.konstruktywna(regiony chromatyny nie zawierające sekwencji kodujących;frakcja znajduje się przy otoczce jądrowej) i h.fakultatywna(regiony chromosomów zawierające sekwencje kodujące,które w danym typie kom.nie są aktywne transkrypcyjnie,mogą ulegać kondensacji tworząc lokalne zagęszczenia,czasem nazywane chromomerami.Ta frakcja-hetero.
ORI: miejsce inicjacji replikacji składa się z ok. 200-300 par nukleotydów i znajdująca się w kolistych cząsteczkach DNA
suwak leucynowy to jest specyficzna struktura białka. Białka te (z tym motywem leucynowym) reagują z DNA i dzięki temu regulują aktywność genu. np: nie które białka z motywem leucynowym przyłączają się do sekwencji wzmacniającej (enhancer) gen, w ten sposób wzmacniają jego transkrypcje.
białka to jak juz sie znajda w ap golgiego (jako pecherzyki transportujące) to czesc przechodzi dalej i wnika w jakies inne organella komorkowe, a część ulega różnego typu modyfikacjom chemicznym, takim jak dodanie bocznych łańcuchów cukrowcowych lub powstawanie wiązań dwusiarczkowych stabilizujących strukturę białek.wazne jest chyba tez ze w ap golgiego nastepuje sortowanie bialek bo ma on strone wejscia i wyjscia (cis i trans)
GENOM- całość informacji genetycznej zakodowanej przez DNA/RNA komórki lub wirusa.
sekwencje powtarzalne - stanowiące geny występujące w setkach, a czasem
w tysiącach kopii, będące istotną częścią genomu; naleŜą do nich geny rRNA, tRNA
i geny kodujące histony. Wśród sekwencji powtarzalnych wyróŜnić moŜna:
sekwencje rozproszone po całym genomie, ich liczba i pozycja moŜe się zmieniać
się w związku z moŜliwością przemieszczania się (transpozycji) w genomie
sekwencje tandemowe występujące jedna za drugą, tworzące szeregi
monomerów DNA nie poprzedzielanych innymi sekwencjami
Procesy uczestniczące w ekspresji genów : transkrypcja, translacja
Transkrypcja u Prokariota i Eucariota
Cecha |
Komórki prokariotyczne |
Komórki eukariotyczne |
Liczba rodzajów polimeraz RNA |
Jeden rodzaj polimerazy RNA |
Trzy rodzaje polimeraz RNA *Polimeraza RNA I( enzym jąderkowy)-transkrybuje geny rRNA *Polimeraza RNA II- syntetyzuje mRna *Polimeraza RNA III- transkrybuje geny tRNA |
Dostęp polimerazy RNA do DNA |
Polimeraza RNA ma bezpośredni dostęp do DNA genoforu bakteryjnego |
Ponieważ polimeraza RNA jest dwukrotnie większa od nukleosomu musi uprzednio nastapić rozluźnienie struktury nukleosomalnej chromosomu. W chromosomach politenicznych daje się zaobserwować tzw „pufy”, które są miejscem despiralizacji chromatyny i bardzo aktywnej syntezy RNA |
Budowa promotorów |
Składają się z dwóch krótkich sekwencji dna noszących nazwę „kasety Pribnowa” i kasety-35, które są zlokalizowane 10-35 zasad przed miejscem inicjacji transkrypcji |
Zawierają „kasetę TATA” zlokalizowaną 30 par zasad przed miejscem inicjacji transkrypcji |
Liczba promotorów |
Kilka genów może mieć wspólny promotor i są one wtedy transkrybowane razem |
Każdy gen ma własny promotor i jest transkrybowany oddzielnie |
Struktura mRNA |
mRNA jest policistronowy |
mRNA jest monocistronowy |
Budowa genów |
Geny mają budowę ciągłą, składają się wyłącznie z sekwencji kodujących |
Geny składają się z intronów i eksonów |
Dojrzewanie RNA |
*Transkrypty bakteryjnych genów nie ulegają modyfikacji, mRNA stanowi pierwotny transkrypt *Powstały w wyniku transkrypcji mRNA ulega bezpośrednio translacji |
Pre-mRNA (Hn-RNA, heterogenny RNA) składający się z intronów i eksonów stanowi pierwotny transkrypt jądrowy. Po transkrypcji ale przed translacją zostają wycięte introny i powstaje mRNA- wtórny transkrypt jądrowy |
Rozdział między transkrypcją i translacją |
Brak rozdziału czasowego i przestrzennego między transkrypcją i translacją. DNA genoforu nie jest oddzielony błoną jądrową od cytoplazmy |
Występuje rozdział czasowy i przestrzenny. DNA chromosomów oddzielony jest od cytoplazmy błoną jądrową |
Okres półtrwania mRNA |
Kilka minut |
Kilkanaście godzin ( w erytroblastach ssaków nawet kilka dni) |
Wiązanie wodorowe - (tzw. mostek wodorowy) rodzaj stosunkowo słabego wiązania chemicznego polegającego głównie na przyciąganiu elektrostatycznym między atomem wodoru i atomem elektroujemnym zawierającym wolne pary elektronowe.