33. lecke A nukleinsavak felépítése és jelentősége a sejt életében

A baktérium - transzformáció és a fágfertőzés

Baktérium- transzformációs kísérlet: Baktérium- transzformációs kísérlet:  Griffith (1928) és Avery (1944) kísérlete  Bizonyította, hogy a baktériumoknál a DNS az örökítőanyag ill. az információhordozó anyag  Tüdőgyulladást okozó baktériumokkal Diplococcus (Streptococcus) pneumoniae= pneumokokkusz végezték –Két változata van:  Tok nélküli változat (R- változat), nem kórokozó nem kórokozó  Tokos változat (S- változat), kórokozó

Griffith kísérlete: Griffith kísérlete: –Hőkezelt tokos baktériumokat (ezek nem élők, nem kórokozók) (ezek nem élők, nem kórokozók) és tok nélküli baktériumokat és tok nélküli baktériumokat (ezek élők, de nem kórokozók) (ezek élők, de nem kórokozók) együtt oltott be egerekbe együtt oltott be egerekbe –Egy idő elteltével az egerek elpusztultak (tüdőgyulladásban), (tüdőgyulladásban), a tüdőgyulladást élő tokos baktériumok okozták a tüdőgyulladást élő tokos baktériumok okozták

Griffith kisérletének értelmezése:  A hőkezelt tokos változatból egy anyag átkerült az élő, nem kórokozó, tok nélküli változatba így az képessé vált a tokképzésre; így az képessé vált a tokképzésre; élő, kórokozó tokos változattá transzformálódott élő, kórokozó tokos változattá transzformálódott  A transzformáló anyag az információt hordozó anyag Avery kísérlete: igazolta, hogy az információt hordozó anyag a DNS igazolta, hogy az információt hordozó anyag a DNS

Fágfertőzéses kísérlet Hershy és Chase kísérlete Hershy és Chase kísérlete A bakteriofágoknál bizonyította, hogy a DNS az örökítőanyag ill. az információt hordozó anyag A bakteriofágoknál bizonyította, hogy a DNS az örökítőanyag ill. az információt hordozó anyag A bakteriofág a T 2 - fág volt, gazdasejtje a közönséges bélbaktérium A bakteriofág a T 2 - fág volt, gazdasejtje a közönséges bélbaktérium

Nukleinsavak felépítő folyamatai 1. DNS bioszintézis Lényege: Lényege:  Egy mintául szolgáló DNS molekula (templát DNS) alapján két új DNS molekula keletkezik Az új DNS molekulák egyformák (azonos a bázis sorrendjük) és ugyanolyanok, mint a minta DNS molekula Az új DNS molekulák egyformák (azonos a bázis sorrendjük) és ugyanolyanok, mint a minta DNS molekula DNS bioszintézis= DNS megkettőződés DNS bioszintézis= DNS megkettőződés (duplikáció), (duplikáció), DNS replikáció DNS replikáció (másolatok képződése) (másolatok képződése)

A szintézishez szükséges: A szintézishez szükséges:  Minta DNS molekula  Nukleotidok  Kémiai energia (ATP)  Enzimek pl. DNS- polimerázok

A szintézis helye: A szintézis helye:  Ahol DNS van a sejtben – Prokarióta sejtben: sejtplazma – Eukarióta sejtben: sejtmag, zöldszíntest, mitokondrium mitokondrium

A szintézis folyamata: A szintézis folyamata:  Előzetesen a nukleotidok aktiválása az ATP molekulák hidrolízisével (nukleozid-trifoszfátok keletkezése) (nukleozid-trifoszfátok keletkezése)  A minta DNS molekula lecsavarása (a spirális szerkezet megszűntetése, lecsavaró enzimmel) (a spirális szerkezet megszűntetése, lecsavaró enzimmel) Szerves bázisok közötti H- kötések felszakítása (felszakító enzimmel), Szerves bázisok közötti H- kötések felszakítása (felszakító enzimmel), „replikációs villa” kialakulása „replikációs villa” kialakulása (prokarióta DNS szint.: egy replikációs villa (prokarióta DNS szint.: egy replikációs villa eukarióta DNS szint.: több ezer replikációs villa) eukarióta DNS szint.: több ezer replikációs villa)

 Az aktivált nukleotidok beépítése a replikációs villánál, a két régi lánc nukleotidjaival szemben (a beépítés a szervesbázis párosodás szabálya szerint történik) (a beépítés a szervesbázis párosodás szabálya szerint történik) a beépítést a DNS polimeráz végzi a beépítést a DNS polimeráz végzi  Létrejön a két új lánc  Közben a javító enzimek az új láncokban a hibákat javítják  Az új láncokkal kiegészült régi láncok, vagyis a két új DNS molekula feltekeredik, vagyis a két új DNS molekula feltekeredik, felveszi a DNS-re jellemző spirális szerkezetet felveszi a DNS-re jellemző spirális szerkezetet

 A szintézis jellemzői:  Teljes: a két régi lánc teljes hosszában új láncok képződnek a két régi lánc teljes hosszában új láncok képződnek  Szimmetrikus: mind a kettő régi láncon képződnek új láncok mind a kettő régi láncon képződnek új láncok  Félig megőrző (szemikonzervatív): a két új DNS molekula egyik lánca régi lánc, a másik lánca új lánc a két új DNS molekula egyik lánca régi lánc, a másik lánca új lánc

RNS bioszintézis (átírás = transzkripció) Lényege: Lényege:  Egy mintául szolgáló DNS láncszakaszon (génen) RNS lánc (molekula) képződése  A genetikai anyag átírása DNS- ről RNS- re A szintézishez szükséges: A szintézishez szükséges:  Minta DNS (láncszakasz)  RNS nukleotidok  Kémiai energia (ATP)  Enzimek pl. RNS- polimeráz

A szintézis színhelye: A szintézis színhelye:  Ahol van DNS a sejtben A szintézis folyamata: A szintézis folyamata:  RNS nukleozid trifoszfátok képződése  RNS- polimeráz megkeresi a másolódó DNS szakasz kezdőhelyét lecsavarja és szétnyitja a DNS láncszakaszt lecsavarja és szétnyitja a DNS láncszakaszt  A DNS aktiv láncszakaszán RNS lánc képződik a bázispárosodás szabálya szerint a bázispárosodás szabálya szerint  A képződött RNS leválik a DNS- ről, visszaalakul a DNS eredeti szerkezete, visszaalakul a DNS eredeti szerkezete, kialakul a létrejött RNS térbeli szerkezete kialakul a létrejött RNS térbeli szerkezete