uchovani a prenos geneticke informace

Jaká je funkce genetického materiálu? Uveďte 3.

Genotypová - schopnost uchování, zkopírování a přenosu genetické informace.

Fenotypová - genová exprese.

Evoluční - umožnění adaptace na změny okolí pomocí mutací

Kdy a kým byla objevena struktura molekuly DNA?

Struktura byla popsána v roce 1953 Watsonem a Crickem na základě chemických dat od E.Chargaffa a fyzikálních dat od M.Wilkinsona a R.Franklin.

Čím se liší DNA od RNA? Uveďte alespoň 3 rozdíly.

DNA má Tymin, RNA Uracil.

DNA je většinou dvouvláknová, RNA jednovláknová.

DNA obsahuje cukr deoxyribózu, RNA ribózu

Kolik vodíkových vazeb se tvoří mezi jednotlivými bázemi?

AT → 2 vodíkové vazby, GC → 3 vodíkové vazby

Kolik párů bází připadá na jednu otáčku šroubovice DNA?

10

Co je to replikace DNA?

Replikace DNA je proces tvorby dvou identických kopií molekuly DNA z jedné původní molekuly.

Jakými pravidly se řídí nukleotidy při DNA replikaci?

Řídí se principem komplementarity bází. Proti adeninu (A) se zařazuje tymin (T) a proti guaninu (G) cytosin (C).

Co znamená že DNA replikace je „semikonzervativní"?,

Znamená to, že každá nová molekula DNA obsahuje jedno vlákno z původní molekuly a jedno vlákno nově syntetizované.

Kde na molekule DNA začíná replikace a kolik takových míst v molekule je?

DNA replikace začíná v replikačním počátku - origin (ori). Některé organizmy mají těchto počátků několik tisíc, jednodušší mohou mít pouze jeden.

Jak se říká krátké molekule RNA která začíná replikaci a proč se tvoří?

RNA Primer. Primer se tvoří, protože DNA Polymeráza nedokáže začít syntetizovat molekulu DNA de novo a musí se navázat na nějaký již vzniklý řetězec, kterým je právě primer

Vyjmenujte nejdůležitější enzymy v procesu DNA replikace a jejich funkci.

Helikáza - rozvíjí dvoušroubovici DNA

DNA polymeráza - zajišťuje postupné přidávání jednotlivých bází do nově tvořené molekuly DNA

primáza - syntetizuje RNA primer,

DNA ligáza - spojuje fragmenty DNA

Jak se jmenují proteiny které pomáhají držet vlákna DNA oddělená během replikace?

,SSB proteiny

Co umožňuje povolení tlaku utahováním replikační vidlice tímže přestřihne jedno z vláken?

topoizomeráza.

V čem se liší RNA Polymeráza od DNA Polymerázy?

RNA Polymeráza dokáže na rozdíl od DNA Polymerázy začít syntézu de novo. Není ale tak přesná jako DNA Polymeráza.

Jak se liší DNA replikace na vedoucím řetězci od té na řetězci opožďujícím a proč není replikace stejná na obou?

DNA Polymeráza III dokáže tvořit novou molekulu DNA pouze v jednom směru. Proto se na opožďujícím řetězci tvoří tzv. Okazakiho fragmenty, což jsou krátké úseky syntetizované ve stejném směru jako na vedoucím řetězci. Tyto fragmenty jsou poté pospojovány DNA ligázou a vytvořen nový řetězec.

Co odstraňuje RNA primery?

RNA primery jsou odstraněny 5'-3' exonukleázou.

Co je to transkripce?

Transkripce je proces přepisu genetické informace z molekuly DNA do molekuly RNA, která slouží jako předloha pro tvorbu proteinů z aminokyselin.

Jak se nazývá molekula vzniklá přepisem veškeré DNA do RNA?

Primární transkript (hnRNA)

V jakém směru probíhá transkripce?

Pouze ve směru 5' → 3'

Co je potřeba pro navázání RNA polymerázy na začátek transkripce a její regulaci?

Transkripční faktory - jsou to proteiny schopné spouštět a regulovat transkripci DNA. Pomáhají umístit RNA polymerázu u eukaryot přesně na promotor a podílejí se na rozvolnění řetězců DNA před začátkem transkripce.

Jaké jsou substráty polymerace?

Substráty polymerace jsou nukleozidtrifosfáty ATP, CTP, GTP, a UTP

Jak probíhá transkripce u bakterií (uveďte také název podjednotky zodpovědné za iniciaci)?

U bakterií je nejdůležitější sigma faktor RNA polymerázy. Tento komplex se pohybuje po molekule DNA a v případě, že narazí na promoter (místo signalizující zahájení transkripce) naváže se na molekulu DNA a začne translaci.

Jak probíhá transkripce u eukaroyt?

U eukaryot jsou nutné transkripční faktory, které umožní RNA Polymeráze navázat se na správném místě na molekulu DNA. Eukaryotická RNA Polymeráza navíc musí být schopná zajistit transkripci DNA, která je složená do nukleozomů a chromatinu.

Jaké geny kóduje RNA Polymeráza I II a III?

RNA Polymeráza I - geny kódující rRNA,

RNA Polymeráza II - geny kódující proteiny → hlavní RNA polymeráza,

RNA Polymeráza III - geny kódující tRNA

Jakým způsobem jsou oba konce primárního transkriptu modifikovány? K čemu tyto modifikace slouží?

5' konec je modifikován tzv. cappingem - přidání čepičky. Nastává po syntéze prvních asi 25 nukleotidů mRNA. Na 5'konec se připojí 7-metylguanosin (čepička). Pomáhá buňce odlišit mRNA od jiných typů RNA a představuje vazebné místo pro cap-binding-complex (CDC) , který napomáhá sestřihu a exportu transkriptu z jádra.

Na 3'konec je připojen polyadenylační signál, který slouží především jako ochrana, protože při ztrátě několika repetitivních adeninů nedochází ke ztrátám v kódující sekvenci mRNA.

Co jsou to introny a exony?

Exony - část sekvence DNA nebo RNA, která obsahuje kódující sekvence.

Introny - nekódující část, která je během splicingu (sestřihu) odstraněna z hnRNA a do mRNA nevstupuje. Tvoří převážnou část molekuly DNA.

Co je to translace?

Translace je překlad genetické informace v podobě mRNA do sekvence aminokyselin polypeptidu.

Definujte genetický kód.

Genetický kód je univerzální soubor pravidel, které řídí přepis mRNA na aminokyseliny a jejich vzájemné párování.

DNA kód je redundantní. Co to znamená?

V živých organizmech je 21 různých aminokyselin. Genetický kód, stavěný na kódování pomocí tripletů, však umožňuje 64 různých kombinací a proto více různých trojkombinací kóduje stejné aminokyseliny.

Kolik různých čtecích rámců je možných při translaci?

3

Jak se nazývají adaptorové molekuly které spárují kodon v mRNA s aminokyselinou? Popište stručně jejich strukturu.

Tyto adaptorové molekuly se nazývají tRNA. tRNA jsou schopné rozpoznat a spárovat se s kodonem v mRNA a jinou částí vázat aminokyselinu. Mají délku asi 70-95 nukleotidů a mají tvar trojlístku.

Co je to kodon a antikodon?

kodon - skupina 3 nukleotidů RNA určující jednu aminokyselinu

antikodon - 3 nukleotidy na molekule tRNA, komplementární s kodonem, umožňující jeho specifickou vazbu párováním bází

Stručně popište, jak probíhá elongace pomocí A, P a E-míst.

V P-místě je navázána tRNA s rostoucím polypeptidovým řetězcem. tRNA nesoucí další aminokyselinu v řetězci se váže do prázdného A-místa na základě párování bází. Karboxylový konec řetězce je odštěpen od tRNA v P-místě a spojen peptidovou vazbou s volnou aminokyselinou v A-místě. Posun přemístí tRNA, původně navázané v P- a A-místech do P- a E místa. Dochází k uvolnění tRNA z E-místa.

Jak se nazývají enzymy, které jsou zodpovědné za rozpoznání a připojení správné aminokyseliny?

Aminoacyl-tRNA-syntetázy

Jak se jmenuje mnohapodjednotkový komplex, ve kterém probíhá translace a kolik má podjednotek?

Ribozom - má velkou a malou podjednotku

Jaký enzym katalyzuje spojení dvou aminokyselin peptidovou vazbou?

Peptidyltransferáza

V jaké směru se tvoří polypeptidový řetězec během translace?

5' → 3' (N-konec → C-konec)

Kde na mRNA začíná translace? Jaké tři písmena kódují tento počátek a která aminokyselina tak vzniká?

Translace začíná na iniciačním kodonu AUG, který naváže speciální iniciační tRNA, která kóduje methionin. Ten je obvykle ze struktury později odstraněn.

Co je nezbytné pro iniciaci translace u prokaryot?

U prokaryot je nezbytná Shineova-Dalgarnova sekvence (SD sekvence), která je umístěna 7 nukleotidů proti směru translace od iniciačního kodonu AUG. Párování bází mezi SD sekvencí a 16S rRNA ribozomu umožňuje zahájení translace.

40. Jak dochází k ukončení translace a uvolnění polypeptidu?

Konec translace signalizují terminační (stop) kodony UAA, UAG a UGA. Tyto kodony nejsou rozpoznány žádnou tRNA a místo toho se naváže do ribozomu molekula vody a dojde k uvolnění hotového polypeptidu.