Replikáció, transzkripció, transzláció

1. Replikáció, transzkripció, transzláció DNS-RNS-fehérje http://www.youtube.com/watch?v=4PKjF7OumYo&feature=fvwrel

2. A DNS kémiai összetevői Guanin Adenin Citozin Timin

3. A DNS kémiai összetevői A DNS kémiai felépítésének alapegysége a nukleotid. A nukleotid foszfátot, deoxiribóz cukrot és négy szerves bázisból egyet tartalmaz. A négy bázis az adenin, a guanin, a citozin és a timin. A nukleotidok teljes kémiai neve: rövidítése deoxiadenozin 5’-monofoszfát, dAMP - A deoxiguanozin 5’-monofoszfát, dGMP - G deoxicitidin 5’-monofoszfát, dCMP - C deoxitimidin 5’-monofoszfát, dTMP - T

4. A DNS térszerkezetét Watson és Crick oldotta meg l953-ban. A modell kidolgozása során merészen összeillesztették a röntgen diffrakciós adatokat, a Chragaff szabályokat és a DNS és alkotórészeiről felhalmozódott kémiai ismereteket olymódon, hogy a modell eleget tehessen az örökítőanyag által támasztott követelményeknek.

5. A DNS kettős spirál

6. A modellben a hidrofób bázisok belül, a cukor és foszfát csoportok kívül helyezkednek el. Minden bázispár egy purint, (A vagy G) és egy pirimidint, (T vagy C) tartalmaz. Az A-T párt 2, a G-C párt 3 hidrogénhíd stabilizálja. A két szál komplementer (meghatározza és kiegészíti egymást). A DNS elsődleges szerkezete: polinukleotid lánc

7. A DNS másodlagos szerkezete: kettős spirál A pálcák a bázispárokat képviselik. A szalagok a két antiparallel lánc cukorfoszfát gerincét képviselik. A spirál 10 bázisonként fordul csaknem pontosan 360o-ot. DNS-polimeráz III– új szál szintézisét végzi RNS-polimeráz-/ primáz/ lebontja a RNS primereket DNS-ligáz- összekapcsolja az új szál részeit DNS- szálhasító- elválasztja a DNS két polinukleotid szálát

8. A DNS replikáció jóslata A DNS kettős spirál szerkezetéből közvetlenül adódik a megkettőződés mikéntje. A bázis párosodás szigorú törvényéből az következik, hogy amennyiben a kettős spirál két szála zipzárként kettéválik, mindkét szál mintaként (templátként) szolgálhat egy új szál szintéziséhez, melynek során az eredeti szállal és egymással megegyező szerkezetek jönnek létre. Ezzel magyarázatot nyer a az örökítőanyag pontos átadódása a sejtosztódás során. A genetikai kódot a nukleotid sorrend adhatja.

9. A DNS polimerázok működése DNS Polimeráz III RNS-polimeráz dTTP dGTP dATP dCTP primer (= kezdő) új szál Szálhasító enzim DNS-ligáz templát (= minta DNS egyesszál) http://www.youtube.com/watch?v=teV62zrm2P0 A DNS polimerázokaz egyes szálú DNS templátra(minta) azt kiegészítő (komplementer) szálat szintetizálnak a rendelkezésre álló nukleotidokból. A szálat azonban elkezdeni nem tudják, csak hosszabbítani. A kezdéshez egy rövid kezdő RNS (primer) szakaszra van szükségük. Ezt az RNS-polimeráz szintetizálja. Majd a végén bontja is el. A kialakult új mRNs részeit a DNS-ligáz kapcsolja ösze.

10. A DNS szintézis kezdése (priming) A DNS szintézist egy rövid RNS primer szintézise előzi meg, melyet az RNS polimeráz (primáz) készít. PRIMÁZ RNS primer RNS primer

11. DNS-RNS • A genetikai információt a DNS kódolja. • A genetikai információ a DNS-ről RNS-be íródik, • majd aminosav sorrenddé fordítódik, • és megszabja az élőlény fenotípusát és • környezethez való viszonyát.

12. DNS-RNS • A ribonukleinsav (RNS) a DNS-hez hasonló lineáris polimer. • Az RNS-ben ribóz, a DNSben • 2-dezoxi-ribóz a cukor. • A két cukor között egyetlen hidroxid csoport a különbség. • Az RNS-ben a pirimidin bázisok közül a timinhelyett uracil található.

13. RNS • Az RNS többnyire egyszálú formában fordul elő. • A sejtekben jóval több az RNS, mint a DNS. Az RNS lehet hírvivő, riboszómális,transzfer • A hírvivő RNS (messenger RNA). A gének kifejeződése során a DNS-ről • keletkező másolat, amely fehérjévé fordítódik • Riboszóma RNS. A sejt RNS-ének legnagyobb tömegét adják a riboszómák • alkotórészei.. • Transzfer RNS. Aminosavakat szállítanak a transzkripcióhoz.

14. RNS-polimeráz • Az RNS-polimerázokjellemzően nagy molekulatömegű, több alegységből álló bonyolult enzimek. • A transzkripció során a RNS-polimeráz első lépésként szétnyitja a DNS kettős spirált.

15. Transzkripció • A replikáció- ( DNS-megduplázódása) során a DNS kettős spirál mindkét szála, teljes hosszában új szállá • másolódik. (DNS-polimeráz, ligáz, szálhasító végzi) • A transzkripció során csak a gének területén, és csak az egyik DNS szálról • íródik át mRNS. Az átíródás során a DNS replikációhoz hasonlóan a komplementaritás • érvényesül (kivéve, hogy A-val szembe U épül be). http://www.youtube.com/watch?v=ztPkv7wc3yU&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=983lhh20rGY&feature=fvsr

16. Az átírást az RNS polimerázenzimek végzik. • A transzkripció sebessége a replikációnál jóval, kb. negyvenszer lassabb. • Az eukariótákban a transzkriptumasejtmagbankészül, és érési folyamaton megy keresztül. • A sejtmagból csak az érett mRNS jut ki. Az érett mRNS szállította információt • a fehérjeszintézis aminosav sorrenddé fordítja. • Az eukariótákban a transzkripció-sejtmagban- és a • transzláció folyamata- citoplazmában, riboszómán- egymástól elválasztott

17. Transzkripció:

18. Transzláció • A tRNS szállítja az aminosavakat a riboszómákhoz, amelyek a mRNS által megszabott sorrendben az • aminosavakat összekapcsolják. • Az aminosavakat a mRNS-ben hordozott kód • azonosítja. • A mRNS-be írt kódot a riboszóma fordítja le fehérjévé. ( ez a bázishármas a kodon) Az ehhez igazodó aminosavakat szállító molekulák a tRNS-ek. ( rajtuk az antikodon bázishármas) http://www.youtube.com/watch?v=-zb6r1MMTkc&feature=related

19. tRNS-ek 74-95 nukleotid hosszú, jellegzetes lóhere alakú RNS-ek • Szerkezetüket három hurok alakítja ki. • Sejtenként 30-50 különböző tRNS található Az antikodon hurok bázissorrendje szabja meg a tRNS • kapcsolatát a mRNS-el.

20. T-RNS felépítése • Antokodon-kar • Aminosav-kar • Aminosav aktiváló enzim helye • Riboszóma kötőhelye

21. Riboszóma • A fehérjeszintézishez a tRNS-ek, amRNS és a riboszómák együttes jelenléte • Szükséges. • A nagy alegység, a kis alegység • Négy rRNS féleségből és több mint 80 fehérjéből áll. • A transzláció kezdő lépéseként a riboszóma kis alegységéhez kapcsolódik a • mRNS és a töltött tRNS. • (A-aminosav hely • P-peptid-hely • E-kilépő-hely) • Ezek után a két riboszóma alegység összekapcsolódik, és • kialakul a katalitikus hely. • A mRNS egy kodont továbblép, és az üres tRNS az E helyre kerül, • majd felszabadul. • Az elkészült fehérje az ER-bejut.